JP4165238B2 - パスサーチ回路及びその方法ならびにプログラム - Google Patents
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- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パスサーチ回路及びその方法ならびにプログラムに関し、特にＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access ）通信システムにおけるパスサーチ回路及びその方法ならびにプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＣＤＭＡ復調回路ではパスサーチおよびレイク合成によるパスダイバーシチ効果を得ている。移動体通信環境において受信される電波はマルチパスフェージングによるレベル変動やノイズによる品質劣化を受けている。激しいパス変動のなかでは、パスサーチにおいてパスタイミング誤検出の頻度は高くなり、パスタイミング誤検出が生じると受信特性は劣化する。そのために到来パスの中で安定しているパスをサーチし、フィンガに割当てるパスサーチ処理が望まれている。
【０００３】
一方、この種の従来技術の一例として、処理すべき通信チャネル数に応じて複数の処理単位ごとに各処理単位の前後にチップ間隔を小さくする補間処理を行うか否かを判定し、その判定結果に基づいてパスサーチ処理手段における各処理単位の前後で補間処理を行うパスサーチ装置が開示されている( 例えば、特許文献１参照) 。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３６４３０号公報（特許請求の範囲、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この技術は、安定したパスをサーチすることを目的としており、この点で本発明と共通するが、その目的達成の手段が、補間処理をどの処理とどの処理との間に挿入するかの制御である点で本発明と全く相違する。
【０００６】
そこで、本発明の目的は上記特許文献１記載の技術とは全く異なる手段により安定したパスをサーチすることが可能なパスサーチ回路及びその方法ならびにプログラムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によるパスサーチ回路は、ＣＤＭＡ通信システムにおけるパスサーチ回路であって、その回路はパスサーチ処理の遅延プロファイル計算において、同一電力加算処理に用いられる複数の遅延プロファイルにおける各サンプルの瞬時的なレベル変動を監視し、その監視結果に応じて所定サンプルの電力レベルに重み付けを行う重み付け制御手段を含み、前記重み付け制御手段は電力閾値を越えるサンプルを前記重み付け候補として保持し、前記重み付け制御手段は前記重み付け候補のサンプルが複数の場合は所定サンプル間の電力レベル差が変動閾値以上の場合に前記複数のサンプルの電力レベルに負の重み付けを行うことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明によるパスサーチ方法は、ＣＤＭＡ通信システムにおけるパスサーチ方法であって、その方法はパスサーチ処理の遅延プロファイル計算において、同一電力加算処理に用いられる複数の遅延プロファイルにおける各サンプルの瞬時的なレベル変動を監視し、その監視結果に応じて所定サンプルの電力レベルに重み付けを行う重み付け制御ステップを含み、前記重み付け制御ステップは電力閾値を越えるサンプルを前記重み付け候補として保持し、前記重み付け制御ステップは前記重み付け候補のサンプルが複数の場合は所定サンプル間の電力レベル差が変動閾値以上の場合に前記複数のサンプルの電力レベルに負の重み付けを行うことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明によるプログラムは、ＣＤＭＡ通信システムにおけるパスサーチ方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、そのプログラムはパスサーチ処理の遅延プロファイル計算において、同一電力加算処理に用いられる複数の遅延プロファイルにおける各サンプルの瞬時的なレベル変動を監視し、その監視結果に応じて所定サンプルの電力レベルに重み付けを行う重み付け制御ステップを含み、前記重み付け制御手段は電力閾値を越えるサンプルを前記重み付け候補として保持し、前記重み付け制御手段は前記重み付け候補のサンプルが複数の場合は所定サンプル間の電力レベル差が変動閾値以上の場合に前記複数のサンプルの電力レベルに負の重み付けを行うことを特徴とする。
【００１０】
これにより、安定したパスをサーチすることが可能となる。
【００１１】
すなわち、本発明によるＣＤＭＡパスサーチ回路はパスサーチ処理の遅延プロファイル計算において、相関値のレベル変動に応じて、遅延プロファイル平均化処理を適応的に制御することにより、安定したパスを受信して良好な受信特性を実現するものである。
【００１２】
図1 に直交検波出力からの遅延プロファイル計算回路の構成を示す。I 成分相関値およびQ 成分相関値より電力化部４にて計算された電力遅延プロファイルは、電力レベル変動監視部５に入力され、電力レベル変動監視部５では同一電力加算処理に用いられる複数遅延プロファイル各サンプル点について電力レベル変動を監視する。正しい受信パスのタイミングには、高い相関値が安定して、すなわち受信レベル変動が小さく観測される。また、ノイズ等の影響により発生した瞬時的な高い相関値は、受信レベル変動が大きく観測される。この結果から重み付け係数制御部６では受信レベル変動が大きい相関値は電力加算時に受信レベルが小さくなるように係数を決定し、制御する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。図１は本発明に係るパスサーチ回路の最良の実施の形態の構成図である。同図はパスサーチ回路中の遅延プロファイル計算回路の一例を示している。同図を参照すると遅延プロファイル計算回路は、相関値計算部１と、拡散信号生成部２と、同相加算部３と、電力化部４と、電力レベル変動監視部５と、重み付け係数制御部６と、電力加算部７と、制御部８と、記録媒体９とを含んで構成される。
【００１４】
直交検波され、復調されたＩ成分信号およびＱ成分信号は各々相関値計算部１に入力され、拡散信号生成部２にて生成された拡散信号と相関値計算が行われる。同相加算部３ではＳ／Ｎ比改善のため、Ｉ成分相関値およびＱ成分相関値の同相加算が行われる。同相加算された相関値は電力化部４にて電力化され、遅延プロファイルが計算される。計算された遅延プロファイルはノイズフロアやフェージングによる変動平滑化のため、電力加算部７にて平均処理がなされ、平均遅延プロファイルが計算される。携帯端末はその平均遅延プロファイルを用いて受信パスタイミングを推定（パスサーチ）し、復調処理を行う。
【００１５】
本発明では電力化部４から出力された遅延プロファイルが電力レベル変動監視部５に入力され、電力レベル変動監視部５にて同一電力加算処理に用いられる複数遅延プロファイルにおける各サンプルの変動レベルが監視される。その結果を用いて重み付け係数制御部６では、ノイズの影響による強電力レベルと推測されるサンプルについては、電力加算部７にて電力加算する際に、電力レベルが低くなるように重み付け係数が制御される。
【００１６】
電力化部４の遅延プロファイルの出力周期が受信パス変動を無視できる短い周期の場合、受信パスタイミングによる遅延プロファイルレベルであれば、同一タイミングにおいて複数回連続して同等レベルで観測される。一方、受信パスタイミングではないノイズ等の影響により観測される電力の強い遅延プロファイルレベルは強レベル観測の連続性が無く、変動が激しく観測される。
【００１７】
電力レベル変動監視部５では遅延プロファイル電力レベル変動が監視され、結果は重み付け係数制御部６に入力される。重み付け係数制御部６では電力加算部７の電力平均処理において、レベル変動が少ないサンプルタイミングに関してはそのまま加算処理が行われ、レベル変動が大きいサンプルタイミングに関しては電力加算処理において重み付けが行われ、平均後の電力レベルが単純加算よりも低く観測されるように制御される。
【００１８】
制御部８は電力レベル変動監視部５および重み付け係数制御部６を制御する。記録媒体９には本発明に係るパスサーチ方法をコンピュータ（制御部８）に実行させるためのプログラムが格納されている。制御部８は記録媒体９に格納されたプログラムに従って電力レベル変動監視部５および重み付け係数制御部６を制御する。そのプログラムの内容については後述する。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。なお、遅延プロファイル計算回路の構成は図１に示すものと同様であるため、図１を参照する。
【００２０】
まず、第１実施例について説明する。直交検波が行われ、復調されたＩ成分信号およびＱ成分信号は各々相関値計算部１に入力される。相関値計算部１では拡散信号生成部２にて生成された拡散信号と、入力されたI 成分信号、Ｑ成分信号との相関計算を行う。ＣＤＭＡ方式では、受信されたＩ・Ｑ成分信号と拡散信号生成部２にて生成された拡散信号に相関性が有るため、受信パスタイミングには高い相関値が計算される。相関結果は同相加算部３に入力され、同相加算部３では遅延プロファイルのＳ／Ｎ比改善のために、Ｉ成分およびＱ成分相関値の同相加算が行われる。同相加算処理された相関値は電力化部４に入力され、電力計算されて遅延プロファイルとして出力される。
【００２１】
電力レベル変動監視部５では同一電力加算処理に用いられる複数遅延プロファイル間の各サンプルタイミングにおける電力レベルの監視が行われ、電力閾値Ｐ＿ｔｈを越えているサンプルは重み付け制御候補サンプルとして保持され、結果が重み付け係数制御部６に入力される。
【００２２】
重み付け係数制御部６では入力された結果をもとに、同一サンプルタイミングにおける変動が変動閾値Ｌｅｖ＿ｔｈ未満か否かが判定され、Ｌｅｖ＿ｔｈ未満のサンプルタイミングに関しては変動が小さく、受信パスタイミングとして判断される。また、同一サンプルタイミングにおける変動がＬｅｖ＿ｔｈ以上であれば受信パスタイミングによる強電力レベルが観測された訳ではなく、変動の大きいノイズ等の影響による瞬時的な強電力レベルの発生したサンプルタイミングだと判断され、電力加算部７にて複数の遅延プロファイルを用いて電力加算処理を行う際に、そのノイズの影響と判断したサンプルタイミングの電力レベルの影響を軽減するように重み付け係数Ｗ（＜０）が決定される。
【００２３】
電力加算部７ではノイズやフェージング変動の平滑化のために複数の遅延プロファイルを用いて電力加算処理が行われるが、重み付け係数制御部６にて決定された重み付け係数を用いて電力加算処理が行われるため、ノイズの影響により発生した瞬時的な強電力レベルの影響を軽減した平均遅延プロファイルの計算が可能である。
【００２４】
重み付け係数Ｗの決定方法としては種々有り得る。第１の方法は重み付け係数Ｗを固定値とすることである。
【００２５】
第２の方法は重み付け係数Ｗを遅延プロファイル最大電力レベルによって制御することである。たとえば、最大電力レベルがＸ０ｄＢであれば重み付け係数はＷ０、Ｘ１ｄＢであれば重み付け係数はＷ１とする。なお、最大電力レベルは過去の遅延プロファイルの最大電力レベルであることも有り得る。
【００２６】
第３の方法は重み付け係数Ｗを電力レベル変動量によって制御することである。たとえば、電力レベル変動量がＹ０ｄＢであれば重み付け係数はＷ０，Ｙ１ｄＢであれば重み付け係数はＷ１とする。
【００２７】
また、変動閾値Ｌｅｖ＿ｔｈとの比較方法としては、重み付け制御候補サンプルとして同一サンプルタイミングが２点保持されている場合には、２点間の電力レベル差とＬｅｖ＿ｔｈを比較して重み付け制御実施判定を行う。同一サンプルタイミングが３点以上保持されている場合には変動閾値Ｌｅｖ＿ｔｈとの比較方法は以下に示すものが有り得る。
【００２８】
第１の方法は重み付け制御候補サンプルの最大電力レベルと最小電力レベルとの差とＬｅｖ＿ｔｈとを比較することである。
【００２９】
第２の方法は時間的に前後する遅延プロファイルのサンプル間でのレベル差とＬｅｖ＿ｔｈを比較することである。例えば、Ｎ番目、Ｎ＋１番目、Ｎ＋３番目の遅延プロファイルから同一サンプルタイミングが重み付け制御候補として保持され、各々の電力レベルをＰ＿Ｎ，Ｐ＿Ｎ１，Ｐ＿Ｎ３とした場合、｜Ｐ＿Ｎ−Ｐ＿Ｎ１｜および｜Ｐ＿Ｎ１−Ｐ＿Ｎ３｜を計算しＬｅｖ＿ｔｈを比較する。どちらか一方、もしくは両方の結果がＬｅｖ＿ｔｈ以上であれば重み付け制御を実施する。
【００３０】
次に、図1 、図２を参照して電力レベル変動監視部５にて実現される電力レベル変動監視処理について説明する。図２（A ）〜図２（E ）は電力化部４出力の時間的に連続した遅延プロファイルを示す図であり、図１の電力加算部７における電力加算数は一例として３とする。受信パスタイミングのサンプル点（図２（A ）〜（C ）のＳｍｐ_ Ａ参照）では拡散信号生成部２にて生成された拡散信号と直交検波出力の間で相関性が保たれるため、同一のタイミングで安定した強電力レベルが連続して観測される。
【００３１】
しかし、移動体通信では伝搬路におけるノイズやフェージングの影響により、誤った強電力レベルが観測される場合が有る（図２（A ）〜（C ）のＳｍｐ_ Ｂ参照）。その場合、ノイズと拡散信号の間には相関性がないために安定した強電力レベルが連続して観測されることは少ない。
【００３２】
電力レベル変動監視部５では入力された遅延プロファイルのサンプル点における電力レベル強度および変動を監視し、監視結果を重み付け係数制御部６に入力する。
【００３３】
重み付け係数制御部６では、電力レベル変動の大きいサンプルタイミングに関しては正しい受信パスタイミングではないと判断し、電力加算処理後の平均遅延プロファイルへの影響を軽減するよう重み付け係数を決定する。
【００３４】
それにより、通常の電力加算処理ではノイズにより瞬時的に発生したと考えられるＰ＿Ｂ２（図２（B ）参照）の電力レベルの影響が残る平均遅延プロファイル結果（図２（D ）のＳｍｐ_ Ｂ参照）が電力加算部７にて出力されるが、本発明では図2 （E ）のＳｍｐ_ Ｂに示すＰ＿Ｂ２の影響を軽減した平均遅延プロファイルの作成が可能である。
【００３５】
すなわち、本発明では電力レベル変動を監視することにより重み付け係数（Ｗ＜１）を決定し、ノイズの影響と判断した図２（B ）のＰ＿Ｂ２を検出したＳｍｐ＿Ｂのサンプルタイミングにおいては、電力加算処理にて
Ｐ＿Ｂ１＋Ｗ×Ｐ＿Ｂ２＋Ｐ＿Ｂ３
として電力加算計算を行う。
【００３６】
ノイズの影響のない遅延プロファイルからは、パスサーチ処理における受信パスタイミング誤検出を減少させることが可能であり、受信特性改善が実現できる。
【００３７】
次に、図１、図３を参照して重み付け係数制御処理について説明する。図３は重み付け係数制御処理の手順を示すフローチャートである。電力加算部７における電力加算プロファイル数をＡｄｄ＿Ｎ（N は正の整数）とする（ステップ３１）。
【００３８】
電力レベル変動監視部５において、電力化部４から入力された遅延プロファイルサンプル点の電力レベルが電力閾値Ｐ＿ｔｈを越えているか否かの判定を行う（ステップ３２）。Ｐ＿ｔｈを越える電力レベルのサンプル点については重み付け制御候補サンプルとして、そのタイミングと電力レベルを保持する（ステップ３３）。また、Ｐ＿ｔｈを越えない場合はステップ３４に進む。
【００３９】
全サンプル点について上記判定を行う（ステップ３４）。全サンプル点について上記判定が終了すると、次回の遅延プロファイルをチェックする（ステップ３５，３６）。
【００４０】
同様の判定処理を電力加算プロファイル数であるＡｄｄ＿Ｎ回繰り返す（ステップ３２〜３６）。
【００４１】
電力加算対象全遅延プロファイルに対して電力閾値判定が終了すると、重み付け制御候補情報は電力レベル変動監視部５から重み付け係数制御部６に入力される。重み付け係数制御部６では重み付け制御候補サンプルの有無を判定し（ステップ３７）、保持されたサンプル点が存在する場合、そのサンプルタイミングにて複数回検出されているか判定する（ステップ３８）。一方、ステップ３７にて保持されたサンプル点が存在しない場合は処理終了となる。
【００４２】
ステップ３８において同一タイミングでの複数回の検出がないサンプルタイミング、すなわち、電力加算プロファイル数Ａｄｄ＿Ｎの遅延プロファイルにおいて、一度しか電力閾値Ｐ＿ｔｈを越える強電力レベルが検出されなかったサンプルについては、受信パスタイミングではなく、ノイズの影響による瞬時的に観測された強電力レベルサンプルタイミングと判断して、電力加算時にそのサンプルタイミングの電力レベルの影響を軽減するように重み付け係数 Ｗ（＜１）により制御を行う（ステップ４０）。
【００４３】
一方、ステップ３８において同一サンプルタイミングで複数回検出されているサンプルが存在する場合、その複数サンプルの電力レベル変動が変動閾値Ｌｅｖ＿ｔｈ未満かを判定する（ステップ３９）。
【００４４】
ステップ３９にてＬｅｖ＿ｔｈ未満であれば、そのサンプルタイミングは変動の少ない強電力レベルが検出されるサンプルタイミング、すなわち受信パスタイミングとして判断して重み付け係数制御を実施しない。
【００４５】
一方、ステップ３９にて変動閾値Ｌｅｖ＿ｔｈ以上の電力レベル変動が観測された場合は、そのサンプルタイミングはノイズの影響による強電力レベルと判断し、重み付け係数Ｗにより制御を行う（ステップ４０）。
【００４６】
次に、第２実施例について説明する。本発明によるパスサーチ回路は電力化された遅延プロファイルレベルを監視することにより重み付け係数を制御してノイズの影響を低減しているが、レベル監視および重み付け係数制御を相関値計算処理後または同相加算処理後に実施しても、ノイズの影響を低減した遅延プロファイル作成が可能である。
【００４７】
図４に相関値計算後にレベル監視および重み付け係数制御を実施する回路構成図を示す。図４を参照すると、相関値計算部１と同相加算部３との間に電力レベル変動監視部１５および重み付け係数制御部１６ならびに電力レベル変動監視部２５および重み付け係数制御部２６が挿入されている。なお、図１と同様の構成部分については同一番号を付し、その説明を省略する。
【００４８】
電力化処理前で変動量監視を実施する場合、Ｉ成分相関値およびＱ成分相関値について各々相関値レベル変動を監視する。その結果より重み付け係数を決定し、同相加算部３における同相加算処理時に重み付け制御を行い、ノイズの影響を低減した同相加算結果を得る。重み付け制御は電力化部４における電力化処理時に実施しても構わない。
【００４９】
図５に同相加算処理後にレベル監視および重み付け係数制御を実施する回路構成図を示す。図５を参照すると、同相加算部３と電力化部４との間に電力レベル変動監視部３５および重み付け係数制御部３６ならびに電力レベル変動監視部４５および重み付け係数制御部４６が挿入されている。なお、図１と同様の構成部分については同一番号を付し、その説明を省略する。
【００５０】
電力化処理前で変動量監視を実施する場合、Ｉ成分相関値およびＱ成分相関値について各々相関値レベル変動を監視する。その結果より重み付け係数を決定し、電力化部４における電力化処理時に重み付け制御を行い、ノイズの影響を低減した同相加算結果を得る。
【００５１】
また、強電力レベルを検出するための閾値の決め方は種々あり得るので、記述する。第１の方法はあらかじめ固定値を決めておくことである。第２の方法は過去の平均遅延プロファイルを利用してフィードバックされた最大電力レベルに基づいて決定することである。たとえば、最大電力レベル＋ｘｄＢの値（ｘは負の値も取り得る）等である。第３の方法は同一遅延プロファイル中の最大電力レベルに基づいて決定することである。たとえば、最大電力レベル＋ｘｄＢの値（ｘは負の値も取り得る）等である。
【００５２】
次に、第３実施例について説明する。第３実施例はパスサーチ方法をコンピュータ（制御部８）に実行させるためのプログラムに関するものである。そのプログラムが図１の記録媒体９に格納されていることは既に述べた。そのプログラムの内容は図３にフローチャートで示されるものである。制御部８は記録媒体９に格納されたプログラムに従って電力レベル変動監視部５、１５、２５、３５、４５および重み付け係数制御部６、１６、２６、３６、４６を制御する。そのプログラムの内容については既に述べたのでここでの説明は省略する。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、パスサーチ処理の遅延プロファイル計算において、同一電力加算処理に用いられる複数の遅延プロファイルにおける各サンプルのレベル変動を監視し、その監視結果に応じて所定サンプルの電力レベルに重み付けを行う構成を有するため、安定したパスをサーチすることが可能となる。
【００５４】
すなわち、第１の効果は雑音による受信パスタイミング誤検出を低減し、良好な受信特性を得ることができることである。その理由は、遅延プロファイル電力レベルを監視し、遅延プロファイル電力加算処理において重み付け制御することにより、ノイズによる瞬時的強電力レベルの影響を低減した平均遅延プロファイル作成が可能だからである。
【００５５】
第2 の効果は移動体通信におけるパス変動にも素早く追従し、良好な受信特性を得ることができることである。その理由は、ノイズの影響を軽減した遅延プロファイルを作成することにより、遅延プロファイル平均時間を削減し、パスサーチ処理の高速化が可能だからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るパスサーチ回路の最良の実施の形態の構成図である。
【図２】電力化部４出力の時間的に連続した遅延プロファイルを示す図である。
【図３】重み付け係数制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】相関値計算後にレベル監視および重み付け係数制御を実施する回路構成図である。
【図５】同相加算処理後にレベル監視および重み付け係数制御を実施する回路構成図である。
【符号の説明】
１ 相関値計算部
２ 拡散信号生成部
３ 同相加算部
４ 電力化部
５ 電力レベル変動監視部
６ 重み付け係数制御部
７ 電力加算部
１５ 電力レベル変動監視部
１６ 重み付け係数制御部
２５ 電力レベル変動監視部
２６ 重み付け係数制御部
３５ 電力レベル変動監視部
３６ 重み付け係数制御部
４５ 電力レベル変動監視部
４６ 重み付け係数制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は、パスサーチ回路及びその方法ならびにプログラムに関し、特にＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access ）通信システムにおけるパスサーチ回路及びその方法ならびにプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＣＤＭＡ復調回路ではパスサーチおよびレイク合成によるパスダイバーシチ効果を得ている。移動体通信環境において受信される電波はマルチパスフェージングによるレベル変動やノイズによる品質劣化を受けている。激しいパス変動のなかでは、パスサーチにおいてパスタイミング誤検出の頻度は高くなり、パスタイミング誤検出が生じると受信特性は劣化する。そのために到来パスの中で安定しているパスをサーチし、フィンガに割当てるパスサーチ処理が望まれている。
【０００３】
一方、この種の従来技術の一例として、処理すべき通信チャネル数に応じて複数の処理単位ごとに各処理単位の前後にチップ間隔を小さくする補間処理を行うか否かを判定し、その判定結果に基づいてパスサーチ処理手段における各処理単位の前後で補間処理を行うパスサーチ装置が開示されている( 例えば、特許文献１参照) 。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３６４３０号公報（特許請求の範囲、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この技術は、安定したパスをサーチすることを目的としており、この点で本発明と共通するが、その目的達成の手段が、補間処理をどの処理とどの処理との間に挿入するかの制御である点で本発明と全く相違する。
【０００６】
そこで、本発明の目的は上記特許文献１記載の技術とは全く異なる手段により安定したパスをサーチすることが可能なパスサーチ回路及びその方法ならびにプログラムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によるパスサーチ回路は、ＣＤＭＡ通信システムにおけるパスサーチ回路であって、その回路はパスサーチ処理の遅延プロファイル計算において、同一電力加算処理に用いられる複数の遅延プロファイルにおける各サンプルの瞬時的なレベル変動を監視し、その監視結果に応じて所定サンプルの電力レベルに重み付けを行う重み付け制御手段を含み、前記重み付け制御手段は電力閾値を越えるサンプルを前記重み付け候補として保持し、前記重み付け制御手段は前記重み付け候補のサンプルが複数の場合は所定サンプル間の電力レベル差が変動閾値以上の場合に前記複数のサンプルの電力レベルに負の重み付けを行うことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明によるパスサーチ方法は、ＣＤＭＡ通信システムにおけるパスサーチ方法であって、その方法はパスサーチ処理の遅延プロファイル計算において、同一電力加算処理に用いられる複数の遅延プロファイルにおける各サンプルの瞬時的なレベル変動を監視し、その監視結果に応じて所定サンプルの電力レベルに重み付けを行う重み付け制御ステップを含み、前記重み付け制御ステップは電力閾値を越えるサンプルを前記重み付け候補として保持し、前記重み付け制御ステップは前記重み付け候補のサンプルが複数の場合は所定サンプル間の電力レベル差が変動閾値以上の場合に前記複数のサンプルの電力レベルに負の重み付けを行うことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明によるプログラムは、ＣＤＭＡ通信システムにおけるパスサーチ方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、そのプログラムはパスサーチ処理の遅延プロファイル計算において、同一電力加算処理に用いられる複数の遅延プロファイルにおける各サンプルの瞬時的なレベル変動を監視し、その監視結果に応じて所定サンプルの電力レベルに重み付けを行う重み付け制御ステップを含み、前記重み付け制御手段は電力閾値を越えるサンプルを前記重み付け候補として保持し、前記重み付け制御手段は前記重み付け候補のサンプルが複数の場合は所定サンプル間の電力レベル差が変動閾値以上の場合に前記複数のサンプルの電力レベルに負の重み付けを行うことを特徴とする。
【００１０】
これにより、安定したパスをサーチすることが可能となる。
【００１１】
すなわち、本発明によるＣＤＭＡパスサーチ回路はパスサーチ処理の遅延プロファイル計算において、相関値のレベル変動に応じて、遅延プロファイル平均化処理を適応的に制御することにより、安定したパスを受信して良好な受信特性を実現するものである。
【００１２】
図1 に直交検波出力からの遅延プロファイル計算回路の構成を示す。I 成分相関値およびQ 成分相関値より電力化部４にて計算された電力遅延プロファイルは、電力レベル変動監視部５に入力され、電力レベル変動監視部５では同一電力加算処理に用いられる複数遅延プロファイル各サンプル点について電力レベル変動を監視する。正しい受信パスのタイミングには、高い相関値が安定して、すなわち受信レベル変動が小さく観測される。また、ノイズ等の影響により発生した瞬時的な高い相関値は、受信レベル変動が大きく観測される。この結果から重み付け係数制御部６では受信レベル変動が大きい相関値は電力加算時に受信レベルが小さくなるように係数を決定し、制御する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。図１は本発明に係るパスサーチ回路の最良の実施の形態の構成図である。同図はパスサーチ回路中の遅延プロファイル計算回路の一例を示している。同図を参照すると遅延プロファイル計算回路は、相関値計算部１と、拡散信号生成部２と、同相加算部３と、電力化部４と、電力レベル変動監視部５と、重み付け係数制御部６と、電力加算部７と、制御部８と、記録媒体９とを含んで構成される。
【００１４】
直交検波され、復調されたＩ成分信号およびＱ成分信号は各々相関値計算部１に入力され、拡散信号生成部２にて生成された拡散信号と相関値計算が行われる。同相加算部３ではＳ／Ｎ比改善のため、Ｉ成分相関値およびＱ成分相関値の同相加算が行われる。同相加算された相関値は電力化部４にて電力化され、遅延プロファイルが計算される。計算された遅延プロファイルはノイズフロアやフェージングによる変動平滑化のため、電力加算部７にて平均処理がなされ、平均遅延プロファイルが計算される。携帯端末はその平均遅延プロファイルを用いて受信パスタイミングを推定（パスサーチ）し、復調処理を行う。
【００１５】
本発明では電力化部４から出力された遅延プロファイルが電力レベル変動監視部５に入力され、電力レベル変動監視部５にて同一電力加算処理に用いられる複数遅延プロファイルにおける各サンプルの変動レベルが監視される。その結果を用いて重み付け係数制御部６では、ノイズの影響による強電力レベルと推測されるサンプルについては、電力加算部７にて電力加算する際に、電力レベルが低くなるように重み付け係数が制御される。
【００１６】
電力化部４の遅延プロファイルの出力周期が受信パス変動を無視できる短い周期の場合、受信パスタイミングによる遅延プロファイルレベルであれば、同一タイミングにおいて複数回連続して同等レベルで観測される。一方、受信パスタイミングではないノイズ等の影響により観測される電力の強い遅延プロファイルレベルは強レベル観測の連続性が無く、変動が激しく観測される。
【００１７】
電力レベル変動監視部５では遅延プロファイル電力レベル変動が監視され、結果は重み付け係数制御部６に入力される。重み付け係数制御部６では電力加算部７の電力平均処理において、レベル変動が少ないサンプルタイミングに関してはそのまま加算処理が行われ、レベル変動が大きいサンプルタイミングに関しては電力加算処理において重み付けが行われ、平均後の電力レベルが単純加算よりも低く観測されるように制御される。
【００１８】
制御部８は電力レベル変動監視部５および重み付け係数制御部６を制御する。記録媒体９には本発明に係るパスサーチ方法をコンピュータ（制御部８）に実行させるためのプログラムが格納されている。制御部８は記録媒体９に格納されたプログラムに従って電力レベル変動監視部５および重み付け係数制御部６を制御する。そのプログラムの内容については後述する。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。なお、遅延プロファイル計算回路の構成は図１に示すものと同様であるため、図１を参照する。
【００２０】
まず、第１実施例について説明する。直交検波が行われ、復調されたＩ成分信号およびＱ成分信号は各々相関値計算部１に入力される。相関値計算部１では拡散信号生成部２にて生成された拡散信号と、入力されたI 成分信号、Ｑ成分信号との相関計算を行う。ＣＤＭＡ方式では、受信されたＩ・Ｑ成分信号と拡散信号生成部２にて生成された拡散信号に相関性が有るため、受信パスタイミングには高い相関値が計算される。相関結果は同相加算部３に入力され、同相加算部３では遅延プロファイルのＳ／Ｎ比改善のために、Ｉ成分およびＱ成分相関値の同相加算が行われる。同相加算処理された相関値は電力化部４に入力され、電力計算されて遅延プロファイルとして出力される。
【００２１】
電力レベル変動監視部５では同一電力加算処理に用いられる複数遅延プロファイル間の各サンプルタイミングにおける電力レベルの監視が行われ、電力閾値Ｐ＿ｔｈを越えているサンプルは重み付け制御候補サンプルとして保持され、結果が重み付け係数制御部６に入力される。
【００２２】
重み付け係数制御部６では入力された結果をもとに、同一サンプルタイミングにおける変動が変動閾値Ｌｅｖ＿ｔｈ未満か否かが判定され、Ｌｅｖ＿ｔｈ未満のサンプルタイミングに関しては変動が小さく、受信パスタイミングとして判断される。また、同一サンプルタイミングにおける変動がＬｅｖ＿ｔｈ以上であれば受信パスタイミングによる強電力レベルが観測された訳ではなく、変動の大きいノイズ等の影響による瞬時的な強電力レベルの発生したサンプルタイミングだと判断され、電力加算部７にて複数の遅延プロファイルを用いて電力加算処理を行う際に、そのノイズの影響と判断したサンプルタイミングの電力レベルの影響を軽減するように重み付け係数Ｗ（＜０）が決定される。
【００２３】
電力加算部７ではノイズやフェージング変動の平滑化のために複数の遅延プロファイルを用いて電力加算処理が行われるが、重み付け係数制御部６にて決定された重み付け係数を用いて電力加算処理が行われるため、ノイズの影響により発生した瞬時的な強電力レベルの影響を軽減した平均遅延プロファイルの計算が可能である。
【００２４】
重み付け係数Ｗの決定方法としては種々有り得る。第１の方法は重み付け係数Ｗを固定値とすることである。
【００２５】
第２の方法は重み付け係数Ｗを遅延プロファイル最大電力レベルによって制御することである。たとえば、最大電力レベルがＸ０ｄＢであれば重み付け係数はＷ０、Ｘ１ｄＢであれば重み付け係数はＷ１とする。なお、最大電力レベルは過去の遅延プロファイルの最大電力レベルであることも有り得る。
【００２６】
第３の方法は重み付け係数Ｗを電力レベル変動量によって制御することである。たとえば、電力レベル変動量がＹ０ｄＢであれば重み付け係数はＷ０，Ｙ１ｄＢであれば重み付け係数はＷ１とする。
【００２７】
また、変動閾値Ｌｅｖ＿ｔｈとの比較方法としては、重み付け制御候補サンプルとして同一サンプルタイミングが２点保持されている場合には、２点間の電力レベル差とＬｅｖ＿ｔｈを比較して重み付け制御実施判定を行う。同一サンプルタイミングが３点以上保持されている場合には変動閾値Ｌｅｖ＿ｔｈとの比較方法は以下に示すものが有り得る。
【００２８】
第１の方法は重み付け制御候補サンプルの最大電力レベルと最小電力レベルとの差とＬｅｖ＿ｔｈとを比較することである。
【００２９】
第２の方法は時間的に前後する遅延プロファイルのサンプル間でのレベル差とＬｅｖ＿ｔｈを比較することである。例えば、Ｎ番目、Ｎ＋１番目、Ｎ＋３番目の遅延プロファイルから同一サンプルタイミングが重み付け制御候補として保持され、各々の電力レベルをＰ＿Ｎ，Ｐ＿Ｎ１，Ｐ＿Ｎ３とした場合、｜Ｐ＿Ｎ−Ｐ＿Ｎ１｜および｜Ｐ＿Ｎ１−Ｐ＿Ｎ３｜を計算しＬｅｖ＿ｔｈを比較する。どちらか一方、もしくは両方の結果がＬｅｖ＿ｔｈ以上であれば重み付け制御を実施する。
【００３０】
次に、図1 、図２を参照して電力レベル変動監視部５にて実現される電力レベル変動監視処理について説明する。図２（A ）〜図２（E ）は電力化部４出力の時間的に連続した遅延プロファイルを示す図であり、図１の電力加算部７における電力加算数は一例として３とする。受信パスタイミングのサンプル点（図２（A ）〜（C ）のＳｍｐ_ Ａ参照）では拡散信号生成部２にて生成された拡散信号と直交検波出力の間で相関性が保たれるため、同一のタイミングで安定した強電力レベルが連続して観測される。
【００３１】
しかし、移動体通信では伝搬路におけるノイズやフェージングの影響により、誤った強電力レベルが観測される場合が有る（図２（A ）〜（C ）のＳｍｐ_ Ｂ参照）。その場合、ノイズと拡散信号の間には相関性がないために安定した強電力レベルが連続して観測されることは少ない。
【００３２】
電力レベル変動監視部５では入力された遅延プロファイルのサンプル点における電力レベル強度および変動を監視し、監視結果を重み付け係数制御部６に入力する。
【００３３】
重み付け係数制御部６では、電力レベル変動の大きいサンプルタイミングに関しては正しい受信パスタイミングではないと判断し、電力加算処理後の平均遅延プロファイルへの影響を軽減するよう重み付け係数を決定する。
【００３４】
それにより、通常の電力加算処理ではノイズにより瞬時的に発生したと考えられるＰ＿Ｂ２（図２（B ）参照）の電力レベルの影響が残る平均遅延プロファイル結果（図２（D ）のＳｍｐ_ Ｂ参照）が電力加算部７にて出力されるが、本発明では図2 （E ）のＳｍｐ_ Ｂに示すＰ＿Ｂ２の影響を軽減した平均遅延プロファイルの作成が可能である。
【００３５】
すなわち、本発明では電力レベル変動を監視することにより重み付け係数（Ｗ＜１）を決定し、ノイズの影響と判断した図２（B ）のＰ＿Ｂ２を検出したＳｍｐ＿Ｂのサンプルタイミングにおいては、電力加算処理にて
Ｐ＿Ｂ１＋Ｗ×Ｐ＿Ｂ２＋Ｐ＿Ｂ３
として電力加算計算を行う。
【００３６】
ノイズの影響のない遅延プロファイルからは、パスサーチ処理における受信パスタイミング誤検出を減少させることが可能であり、受信特性改善が実現できる。
【００３７】
次に、図１、図３を参照して重み付け係数制御処理について説明する。図３は重み付け係数制御処理の手順を示すフローチャートである。電力加算部７における電力加算プロファイル数をＡｄｄ＿Ｎ（N は正の整数）とする（ステップ３１）。
【００３８】
電力レベル変動監視部５において、電力化部４から入力された遅延プロファイルサンプル点の電力レベルが電力閾値Ｐ＿ｔｈを越えているか否かの判定を行う（ステップ３２）。Ｐ＿ｔｈを越える電力レベルのサンプル点については重み付け制御候補サンプルとして、そのタイミングと電力レベルを保持する（ステップ３３）。また、Ｐ＿ｔｈを越えない場合はステップ３４に進む。
【００３９】
全サンプル点について上記判定を行う（ステップ３４）。全サンプル点について上記判定が終了すると、次回の遅延プロファイルをチェックする（ステップ３５，３６）。
【００４０】
同様の判定処理を電力加算プロファイル数であるＡｄｄ＿Ｎ回繰り返す（ステップ３２〜３６）。
【００４１】
電力加算対象全遅延プロファイルに対して電力閾値判定が終了すると、重み付け制御候補情報は電力レベル変動監視部５から重み付け係数制御部６に入力される。重み付け係数制御部６では重み付け制御候補サンプルの有無を判定し（ステップ３７）、保持されたサンプル点が存在する場合、そのサンプルタイミングにて複数回検出されているか判定する（ステップ３８）。一方、ステップ３７にて保持されたサンプル点が存在しない場合は処理終了となる。
【００４２】
ステップ３８において同一タイミングでの複数回の検出がないサンプルタイミング、すなわち、電力加算プロファイル数Ａｄｄ＿Ｎの遅延プロファイルにおいて、一度しか電力閾値Ｐ＿ｔｈを越える強電力レベルが検出されなかったサンプルについては、受信パスタイミングではなく、ノイズの影響による瞬時的に観測された強電力レベルサンプルタイミングと判断して、電力加算時にそのサンプルタイミングの電力レベルの影響を軽減するように重み付け係数 Ｗ（＜１）により制御を行う（ステップ４０）。
【００４３】
一方、ステップ３８において同一サンプルタイミングで複数回検出されているサンプルが存在する場合、その複数サンプルの電力レベル変動が変動閾値Ｌｅｖ＿ｔｈ未満かを判定する（ステップ３９）。
【００４４】
ステップ３９にてＬｅｖ＿ｔｈ未満であれば、そのサンプルタイミングは変動の少ない強電力レベルが検出されるサンプルタイミング、すなわち受信パスタイミングとして判断して重み付け係数制御を実施しない。
【００４５】
一方、ステップ３９にて変動閾値Ｌｅｖ＿ｔｈ以上の電力レベル変動が観測された場合は、そのサンプルタイミングはノイズの影響による強電力レベルと判断し、重み付け係数Ｗにより制御を行う（ステップ４０）。
【００４６】
次に、第２実施例について説明する。本発明によるパスサーチ回路は電力化された遅延プロファイルレベルを監視することにより重み付け係数を制御してノイズの影響を低減しているが、レベル監視および重み付け係数制御を相関値計算処理後または同相加算処理後に実施しても、ノイズの影響を低減した遅延プロファイル作成が可能である。
【００４７】
図４に相関値計算後にレベル監視および重み付け係数制御を実施する回路構成図を示す。図４を参照すると、相関値計算部１と同相加算部３との間に電力レベル変動監視部１５および重み付け係数制御部１６ならびに電力レベル変動監視部２５および重み付け係数制御部２６が挿入されている。なお、図１と同様の構成部分については同一番号を付し、その説明を省略する。
【００４８】
電力化処理前で変動量監視を実施する場合、Ｉ成分相関値およびＱ成分相関値について各々相関値レベル変動を監視する。その結果より重み付け係数を決定し、同相加算部３における同相加算処理時に重み付け制御を行い、ノイズの影響を低減した同相加算結果を得る。重み付け制御は電力化部４における電力化処理時に実施しても構わない。
【００４９】
図５に同相加算処理後にレベル監視および重み付け係数制御を実施する回路構成図を示す。図５を参照すると、同相加算部３と電力化部４との間に電力レベル変動監視部３５および重み付け係数制御部３６ならびに電力レベル変動監視部４５および重み付け係数制御部４６が挿入されている。なお、図１と同様の構成部分については同一番号を付し、その説明を省略する。
【００５０】
電力化処理前で変動量監視を実施する場合、Ｉ成分相関値およびＱ成分相関値について各々相関値レベル変動を監視する。その結果より重み付け係数を決定し、電力化部４における電力化処理時に重み付け制御を行い、ノイズの影響を低減した同相加算結果を得る。
【００５１】
また、強電力レベルを検出するための閾値の決め方は種々あり得るので、記述する。第１の方法はあらかじめ固定値を決めておくことである。第２の方法は過去の平均遅延プロファイルを利用してフィードバックされた最大電力レベルに基づいて決定することである。たとえば、最大電力レベル＋ｘｄＢの値（ｘは負の値も取り得る）等である。第３の方法は同一遅延プロファイル中の最大電力レベルに基づいて決定することである。たとえば、最大電力レベル＋ｘｄＢの値（ｘは負の値も取り得る）等である。
【００５２】
次に、第３実施例について説明する。第３実施例はパスサーチ方法をコンピュータ（制御部８）に実行させるためのプログラムに関するものである。そのプログラムが図１の記録媒体９に格納されていることは既に述べた。そのプログラムの内容は図３にフローチャートで示されるものである。制御部８は記録媒体９に格納されたプログラムに従って電力レベル変動監視部５、１５、２５、３５、４５および重み付け係数制御部６、１６、２６、３６、４６を制御する。そのプログラムの内容については既に述べたのでここでの説明は省略する。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、パスサーチ処理の遅延プロファイル計算において、同一電力加算処理に用いられる複数の遅延プロファイルにおける各サンプルのレベル変動を監視し、その監視結果に応じて所定サンプルの電力レベルに重み付けを行う構成を有するため、安定したパスをサーチすることが可能となる。
【００５４】
すなわち、第１の効果は雑音による受信パスタイミング誤検出を低減し、良好な受信特性を得ることができることである。その理由は、遅延プロファイル電力レベルを監視し、遅延プロファイル電力加算処理において重み付け制御することにより、ノイズによる瞬時的強電力レベルの影響を低減した平均遅延プロファイル作成が可能だからである。
【００５５】
第2 の効果は移動体通信におけるパス変動にも素早く追従し、良好な受信特性を得ることができることである。その理由は、ノイズの影響を軽減した遅延プロファイルを作成することにより、遅延プロファイル平均時間を削減し、パスサーチ処理の高速化が可能だからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るパスサーチ回路の最良の実施の形態の構成図である。
【図２】電力化部４出力の時間的に連続した遅延プロファイルを示す図である。
【図３】重み付け係数制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】相関値計算後にレベル監視および重み付け係数制御を実施する回路構成図である。
【図５】同相加算処理後にレベル監視および重み付け係数制御を実施する回路構成図である。
【符号の説明】
１ 相関値計算部
２ 拡散信号生成部
３ 同相加算部
４ 電力化部
５ 電力レベル変動監視部
６ 重み付け係数制御部
７ 電力加算部
１５ 電力レベル変動監視部
１６ 重み付け係数制御部
２５ 電力レベル変動監視部
２６ 重み付け係数制御部
３５ 電力レベル変動監視部
３６ 重み付け係数制御部
４５ 電力レベル変動監視部
４６ 重み付け係数制御部
Claims (12)
- ＣＤＭＡ通信システムにおけるパスサーチ回路であって、
パスサーチ処理の遅延プロファイル計算において、同一電力加算処理に用いられる複数の遅延プロファイルにおける各サンプルの瞬時的なレベル変動を監視し、その監視結果に応じて所定サンプルの電力レベルに重み付けを行う重み付け制御手段を含み、
前記重み付け制御手段は電力閾値を越えるサンプルを前記重み付け候補として保持し、
前記重み付け制御手段は前記重み付け候補のサンプルが複数の場合は所定サンプル間の電力レベル差が変動閾値以上の場合に前記複数のサンプルの電力レベルに負の重み付けを行うことを特徴とするパスサーチ回路。 - 前記重み付け制御手段は前記重み付け候補のサンプルが１個の場合はそのサンプルの電力レベルに負の重み付けを行うことを特徴とする請求項１記載のパスサーチ回路。
- 重み付け係数は固定値、最大電力レベル、電力レベル変動量のいずれかに基づいて決定されることを特徴とする請求項１または２に記載のパスサーチ回路。
- 前記変動閾値と前記所定サンプル間の電力レベル差の比較は、前記重み付け候補のサンプルが２個の場合はそれらサンプル間の電力レベル差と前記変動閾値とを比較し、前記重み付け候補のサンプルが３個以上の場合は最大電力レベルと最小電力レベルとの差と前記変動閾値とを比較するか、あるいは時間的に前後する遅延プロファイルのサンプル間でのレベル差と前記変動閾値とを比較することを特徴とする請求項１記載のパスサーチ回路。
- ＣＤＭＡ通信システムにおけるパスサーチ方法であって、
パスサーチ処理の遅延プロファイル計算において、同一電力加算処理に用いられる複数の遅延プロファイルにおける各サンプルの瞬時的なレベル変動を監視し、その監視結果に応じて所定サンプルの電力レベルに重み付けを行う重み付け制御ステップを含み、
前記重み付け制御ステップは電力閾値を越えるサンプルを前記重み付け候補として保持し、
前記重み付け制御ステップは前記重み付け候補のサンプルが複数の場合は所定サンプル間の電力レベル差が変動閾値以上の場合に前記複数のサンプルの電力レベルに負の重み付けを行うことを特徴とするパスサーチ方法。 - 前記重み付け制御ステップは前記重み付け候補のサンプルが１個の場合はそのサンプルの電力レベルに負の重み付けを行うことを特徴とする請求項５記載のパスサーチ方法。
- 重み付け係数は固定値、最大電力レベル、電力レベル変動量のいずれかに基づいて決定されることを特徴とする請求項５または６に記載のパスサーチ方法。
- 前記変動閾値と前記所定サンプル間の電力レベル差の比較は、前記重み付け候補のサンプルが２個の場合はそれらサンプル間の電力レベル差と前記変動閾値とを比較し、前記重み付け候補のサンプルが３個以上の場合は最大電力レベルと最小電力レベルとの差と前記変動閾値とを比較するか、あるいは時間的に前後する遅延プロファイルのサンプル間でのレベル差と前記変動閾値とを比較することを特徴とする請求項６記載のパスサーチ方法。
- ＣＤＭＡ通信システムにおけるパスサーチ方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
パスサーチ処理の遅延プロファイル計算において、同一電力加算処理に用いられる複数の遅延プロファイルにおける各サンプルの瞬時的なレベル変動を監視し、その監視結果に応じて所定サンプルの電力レベルに重み付けを行う重み付け制御ステップを含み、
前記重み付け制御ステップは電力閾値を越えるサンプルを前記重み付け候補として保持し、
前記重み付け制御ステップは前記重み付け候補のサンプルが複数の場合は所定サンプル間の電力レベル差が変動閾値以上の場合に前記複数のサンプルの電力レベルに負の重み付けを行うことを特徴とするプログラム。 - 前記重み付け制御ステップは前記重み付け候補のサンプルが１個の場合はそのサンプルの電力レベルに負の重み付けを行うことを特徴とする請求項９記載のプログラム。
- 重み付け係数は固定値、最大電力レベル、電力レベル変動量のいずれかに基づいて決定されることを特徴とする請求項９または１０に記載のプログラム。
- 前記変動閾値と前記所定サンプル間の電力レベル差の比較は、前記重み付け候補のサンプルが２個の場合はそれらサンプル間の電力レベル差と前記変動閾値とを比較し、前記重み付け候補のサンプルが３個以上の場合は最大電力レベルと最小電力レベルとの差と前記変動閾値とを比較するか、あるいは時間的に前後する遅延プロファイルのサンプル間でのレベル差と前記変動閾値とを比較することを特徴とする請求項９記載のプログラム。
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