JP4807527B2 - パスサーチ処理回路及びパスサーチ方法並びに制御プログラム - Google Patents
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Description
ここで、無線通信の通信方式として、TDMA(Time Division Multiple Access)やFDMA(Frequency Division Multiple Access)、CDMAなどがある。TDMAやFDMAでは上記マルチパスの内の1つを受信すべき信号とした場合に他の信号は受信すべき信号を妨害する雑音となる。CDMAでは、マルチパスが個別のパスに分離してフィンガに割り当てられる。割り当てられた複数のパスの信号を受信機でRake合成することにより全てのパスの信号が受信すべき信号として処理される。これらの処理の実行によって受信感度を上げているのである。このようにマルチパスを分離して各々のパスのタイミングを求めてフィンガに割り当てる処理はパスサーチ処理と呼ばれる。このパスサーチ処理に関して様々な提案がなされている。
例えば、先行技術文献(JP 1998−308689A、第4−7頁、第1図)には、図1に示されるように、拡散コードを発生する拡散コード発生手段と、受信した信号を復調する復調手段を備え、復調手段が出力する復調信号を復号データとして出力するスペクトラム拡散通信で用いる受信機が開示されている。この受信機は、同一パスに対する複数フィンガの割り当てを防ぐため、各フィンガ割り当てタイミングを1chip離して割り当てるように制御する構成を有している。
しかしながら、移動通信ではパスタイミングは時々刻々と変化するため、パスタイミングが近づくことにより、各パスの分離が困難となる場合が生じる。例えば、実際のパスタイミングとフィンガ割り当てとが図4Bに示すような状態になった場合に、上記先行技術文献記載の方法を実施しても、実際のパスタイミングがフィンガに割り当てられない可能性がある。
パスサーチできていないパスは受信側で干渉成分となり、受信特性を劣化させてしまう。このことから、受信特性を良好に保つためには高精度なパスサーチが必要である。特に、HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)のような高速データ通信では干渉の影響を受けやすく、受信特性の劣化が顕著に現れてしまうことから、高精度なパスサーチを可能とするパスサーチ処理回路及びパスサーチ方法の提案が望まれている。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、マルチパス環境下において複数のパスタイミングが近づいた場合であっても、適切なパスタイミングを検出することができるCDMA方式の移動通信復調回路におけるパスサーチ処理回路及びパスサーチ方法並びに制御プログラムを提案することにある。
本発明において、前記第1の手段は、前記隣接するパスタイミングの差分が所定の閾値よりも小さい場合に、前記隣接するパスタイミングを制御の対象となるパスタイミングとして特定する。前記第2の手段は、前記最大電力相関値が、各々の前記パスタイミングにおける電力相関値の内の値の大きい電力相関値に所定の閾値を乗算した値よりも大きい場合に、前記パスタイミングの割り当てが適切でないと判定する。
また、本発明の第2の態様によれば、受信信号を所定のパスタイミングでフィンガに割り当て、前記フィンガで逆拡散された信号を合成、復調して出力する、CDMA方式の移動通信復調回路におけるパスサーチ処理回路であって、信号の遅延時間に対する電力相関値の分布を示す遅延プロファイルを計算する遅延プロファイル計算部と、前記遅延プロファイルにおける前記電力相関値のピークをサーチする相関ピーク検出部と、サーチされた前記ピークに対応するパスタイミングを各々の前記フィンガに割り当てるパスタイミング判定部と、前記フィンガに割り当てられた隣接するパスタイミングの差分と所定の閾値とを比較するパスタイミング比較部と、前記差分が前記所定の閾値より小さい場合に、前記遅延プロファイルを参照して前記パスタイミング間の最大電力相関値を検出し、前記最大電力相関値と各々の前記パスタイミングにおける電力相関値の内の値の大きい電力相関値に所定の閾値を乗算した値とを比較するレベル比較部と、を少なくとも備え、前記パスタイミング判定部では、前記乗算した値よりも前記最大電力相関値の方が大きい場合に、前記パスタイミングの割り当てを破棄し、前記最大電力相関値に対応するタイミングを新たなパスタイミングとして前記フィンガに割り当てる制御を行うパスサーチ処理回路が得られる。
また、本発明の第3の態様によれば、受信信号を所定のパスタイミングでフィンガに割り当て、前記フィンガで逆拡散された信号を合成、復調して出力する、CDMA方式の移動通信復調回路におけるパスサーチ方法であって、隣接するパスタイミングの差分に基づいて、制御の対象となるパスタイミングを特定する第1のステップと、信号の遅延時間に対する電力相関値の分布を示す遅延プロファイルを参照して、前記パスタイミング間の最大電力相関値を検出し、各々の前記パスタイミングにおける電力相関値と前記最大電力相関値とに基づいて、前記パスタイミングの割り当ての適否を判定する第2のステップと、を少なくとも備えるパスサーチ方法が得られる。
ここで、本発明において、前記第1のステップは、前記隣接するパスタイミングの差分が所定の閾値よりも小さい場合に、前記隣接するパスタイミングを制御の対象となるパスタイミングとして特定する。前記第2のステップは、前記最大電力相関値が、各々の前記パスタイミングにおける電力相関値の内の値の大きい電力相関値に所定の閾値を乗算した値よりも大きい場合に、前記パスタイミングの割り当てが適切でないと判定する。
また、本発明の第4の態様によれば、受信信号を所定のパスタイミングでフィンガに割り当て、前記フィンガで逆拡散された信号を合成、復調して出力する、CDMA方式の移動通信復調回路におけるパスサーチ方法であって、信号の遅延時間に対する電力相関値の分布を示す遅延プロファイルを計算するステップと、前記遅延プロファイルにおける前記電力相関値のピークをサーチするステップと、サーチされた前記ピークに対応するパスタイミングを各々の前記フィンガに割り当てるステップと、前記フィンガに割り当てられた隣接するパスタイミングの差分と所定の閾値とを比較するステップと、前記差分が前記所定の閾値より小さい場合に、前記遅延プロファイルを参照して前記パスタイミング間の最大電力相関値を検出するステップと、前記最大電力相関値と各々の前記パスタイミングにおける電力相関値の内の値の大きい電力相関値に所定の閾値を乗算した値とを比較するステップと、前記乗算した値よりも前記最大電力相関値の方が大きい場合に、前記パスタイミングの割り当てを破棄し、前記最大電力相関値に対応するタイミングを新たなパスタイミングとして前記フィンガに割り当てるステップと、を少なくとも備えるパスサーチ方法が得られる。
また、本発明の第5の態様によれば、受信信号を所定のパスタイミングでフィンガに割り当て、前記フィンガで逆拡散された信号を合成、復調して出力する、CDMA方式の移動通信復調回路で動作する制御プログラムであって、コンピュータに、隣接するパスタイミングの差分に基づいて、制御の対象となるパスタイミングを特定する第1のステップ、信号の遅延時間に対する電力相関値の分布を示す遅延プロファイルを参照して、前記パスタイミング間の最大電力相関値を検出し、各々の前記パスタイミングにおける電力相関値と前記最大電力相関値とに基づいて、前記パスタイミングの割り当ての適否を判定する第2のステップを実行させる制御プログラ厶が得られる。
前記第1のステップは、前記隣接するパスタイミングの差分が所定の閾値よりも小さい場合に、前記隣接するパスタイミングを制御の対象となるパスタイミングとして特定するステップを有する。前記第2のステップは、前記最大電力相関値が、各々の前記パスタイミングにおける電力相関値の内の値の大きい電力相関値に所定の閾値を乗算した値よりも大きい場合に、前記パスタイミングの割り当てが適切でないと判定するステップを有する。
このように、本発明によれば、隣接するパスタイミングの差分に基づいて制御の対象となるパスタイミングが特定される。さらに本発明によれば、その制御対象と判定されたパスタイミングにおける電力相関値及びそのタイミング間の最大電力相関値とに基づいてパスタイミングの割り当ての適否が判定され、その結果に基づいてパスタイミングの割り当てが変更される。したがって、マルチパス環境下において複数のパスタイミングが近づいた場合であっても適切なパスタイミングを検出することができる。これにより受信特性の劣化を抑制し、消費電力の低減を図ることができる。
本発明によれば、フィンガに割り当てられたパスタイミングの電力相関値とそのパスタイミング間の最大電力相関値とを比較することによってフィンガ割り当てタイミングが制御されているので、誤ったフィンガ割り当てによる受信特性の劣化を低減することができる。
また、本発明によれば、上記フィンガ割り当てタイミングの制御において、隣接するパスタイミングの差分と所定の閾値とを比較することによって制御の対象となるパスタイミングの特定が行われているので、制御判定誤りによる受信特性の劣化を低減することができる。
また、本発明によれ、上記フィンガ割り当てタイミングの制御によってフィンガへのパスアサイン誤りが低減されるので、余計なフィンガを動作させずに消費電力を低減することができる。
図2は本発明の一実施例に係るCDMA方式の移動通信復調回路の構成を示す図である。
図3は本発明の一実施例に係る復調回路を用いたパスサーチ動作を示すフローチャート図である。
図4Aは本発明の一実施例に係る遅延プロファイル(1パス)の例を示す図である。
図4Bは本発明の一実施例に係る遅延プロファイル(2パス)の例を示す図である。
そこで、本発明では、CDMA方式の移動通信復調回路に、隣接するパスタイミングの差分と所定の閾値とを比較するパスタイミング比較部と、制御対象と判定された一対のパスタイミングに関して、遅延プロファイルを参照して一対のパスタイミング間の最大電力相関値を検出し、そのパスタイミングにおける電力相関値と最大電力相関値とを比較するパスレベル比較部と、その比較結果に基づいてフィンガ割り当てタイミングを制御するパスタイミング判定部とを設けた。この構成によれば、遅延プロファイル計算で得られる電力相関ピーク値に応じて、フィンガ割当てタイミングが適応的に制御される。
すなわち、上記した構成を有する移動通信復調回路は、フィンガ割り当てタイミング(t,t+N)における電力相関値Pt,Pt+Nと、両フィンガ割り当てタイミングの間(t+1〜t+N−1)の電力相関値の最大値とを比較し、得られた遅延プロファイルが図4Aに示すような1パス状態であるか、それとも図4Bに示すような複数パス状態であるかを判断し、そのパス状態に応じてフィンガ割り当てタイミングを適応的に制御する。
このように、フィンガ割り当てタイミング付近の電力相関値を用いてフィンガ割り当てタイミングを適応的に制御することにより、受信タイミングの近いパスが存在する場合であっても良好な受信特性を保持することができ、かつ、フィンガへのパス誤アサインを減少させることにより消費電力を低減することができる。
CDMA方式の移動通信復調回路におけるパスサーチ処理回路及びパスサーチ方法並びに制御プログラムについて、図2〜図4を参照して詳細に説明する。図2は、一般的なフィンガ/レイクを用いた復調方式に対応した復調回路の構成を示すブロック図であり、図3は、この復調回路を用いたパスサーチ方法を示すフローチャート図である。また、図4は、遅延プロファイルの例を示す図であり、図4Aは1パス状態、図4Bは複数パス状態を示している。
図2に示すように、本実施例の復調回路は、遅延プロファイル計算部1と相関ピーク検出部2とパスタイミング判定部3とパスタイミング比較部4とパスレベル比較部5とから構成されるパスサーチ処理部と、複数のフィンガから構成されるフィンガ部6と、Rake合成処理を行うRake合成部7と、復調処理を行う受信データ処理部8とを有している。
なお、上記パスサーチ処理部におけるパスタイミング比較部4及びパスレベル比較部5はハードウェアとして構成されていてもよい。また、コンピュータを、パスタイミング比較部4及びパスレベル比較部5として機能させる制御プログラムとして構成し、この制御プログラムを復調回路上で動作させる構成としてもよい。
上記復調回路の動作について説明する。直交検波をされ、復調されたI成分信号及びQ成分信号は各々遅延プロファイル計算部1に入力される。遅延プロファイル計算部1にて同相加算、電力加算を行うことにより、平均化された遅延プロファイルが作成される。相関ピーク検出部2では、遅延プロファイル計算部1により計算された遅延プロファイルのピークサーチが行われる。パスタイミング判定部3は、前記ピークに対応するパスタイミングを、電力相関値の高いパス位置をフィンガ割り当てパス位置として、フィンガに割当てる。フィンガ部6は各フィンガに割当てられたパスを逆拡散する。フィンガ部6の出力はRake合成部7によりRake合成される。Rake合成されたRake合成信号は、受信データ処理部8により復調され、復調出力信号として出力される。
パスタイミング判定部3によってフィンガに割当てられたパスタイミングは、パスタイミング比較部4にフィードバックされる。パスタイミング比較部4は、フィンガに割り当てられたパスタイミングの差分を予め設定された閾値と比較する。その比較結果により制御対象とされたフィンガ割り当てタイミングに関しては、パスレベル比較部5により、フィンガ割り当てタイミング付近の電力相関値が比較される。パスタイミング判定部3は、その比較結果に基づいて、現在のパスタイミングが適切ではないと判断した場合には新たなパスタイミングをフィンガに割り当てる。
以下、制御実施有無の判定方法について説明する。パスタイミング比較部4は、フィンガ割り当てタイミングの中に差分が小さいパスタイミングの組がないか判定する。パスレベル比較部5は、差分が小さいと判定されたパスタイミングにおける電力相関値とそのパスタイミング間の電力相関値とを比較する。フィンガに割り当てられていないパスタイミングの電力相関値がフィンガ割り当てタイミングの電力相関値より所定の閾値以上に大きい場合は、現フィンガ割り当てタイミングは遅延プロファイルの裾に割り当てられていると判断される。この場合、パスタイミング判定部3は制御対象となった現フィンガ割り当てタイミングを破棄し、閾値以上の電力相関値を示したパスタイミングを新たにフィンガに割り当てる。なお、パスタイミング比較部4で参照される閾値や、パスレベル比較部5で参照される閾値は特に限定されず、復調回路に求められる性能に応じて適宜設定することができる。また、制御実施有無の判定に保護段数を用いると更に制御判定誤りを低減することができるが、保護段数は周知の技術であり、ここでは詳細は記載しない。
次に、パスタイミング判定部3、パスタイミング比較部4、パスレベル比較部5で実施されるパスサーチ動作について、図3のフローチャートを参照して説明する。
まず、パスタイミング比較部4は、フィンガに割り当てられているパスタイミングにおける隣接するパスタイミングの差分を検出する(ステップS20)。パスタイミング比較部4は、さらにその差分が所定の閾値N以下であるか否かの比較を行う(ステップS21)。
もし隣接するパスタイミングの差分がN以下であった場合は(ステップS21のYES)、その2つのフィンガ割り当てタイミングは図4に示すような同一受信パスの遅延プロファイルの裾に割り当てられている可能性があると判断される。次に後述するパスレベルの比較を実施する。一方、隣接するパスタイミングの差分がNより大きい場合は(ステップS21のNo)、フィンガには異なるパスが割り当てられていると判断され、パス割り当てを変更せずに(ステップS26)、処理が終了する。
以下、上記パスレベルの比較方法について説明する。パスレベル比較部5は、遅延プロファイル計算部2の出力から対象フィンガ割り当てパスタイミング(図4のt,t+N)間の最大電力相関値Pmaxを検出する(ステップS22)。パスレベル比較部5は、さらに対象フィンガ割り当てパスタイミングにおける電力相関値Pt、Pt+Nの内、レベルの最も大きい値Max(Pt、Pt+N)に所定の閾値X(X>=1)を乗算して、PmaxとMax(Pt、Pt+N)×Xのレベル比較を行う(ステップS23)。
レベル比較の結果、PmaxがMax(Pt、Pt+N)×Xより大きければ(ステップS23のYES)、パスタイミング判定部3は、対象フィンガ割り当てパスタイミング(図4のt,t+N)が図4Aに示すように同一受信パスの遅延プロファイルの裾に割り当てられていると判断し、実際のパスタイミングはPmaxが検出されたタイミングであると判断する。その後パスタイミング判定部3は、対象フィンガ割り当てパスタイミングt,t+Nをフィンガ割り当てから除外し、新たにPmaxが検出されたタイミングをフィンガに割り当てる(ステップS24)。一方、Max(Pt、Pt+N)×XがPmaxより大きければ(ステップS23のNo)、パスタイミング判定部3は、図4Bに示すように2つのパスが近いタイミングで受信されていると判断し、対象フィンガ割り当てパスタイミングt,t+Nをフィンガに割り当てる。
最後に、全てのフィンガ割り当てタイミングに対して、上記手順に従って比較判定が実施される(ステップS25)。
このように、パスタイミング比較部4により、フィンガに割り当てられたパスタイミングの差分と所定の閾値とが比較され、パスレベル比較部5により、制御対象とされたパスタイミングに関してはフィンガ割り当てタイミング間の最大電力相関値が検出され、各々のフィンガ割り当てタイミングにおける電力相関値と最大電力相関値とが比較される。パスタイミング判定部3は、その比較結果に基づいて、現在のパスタイミングが適切ではないと判断した場合には、新たなパスタイミングをフィンガに割り当てるように動作する。このため、マルチパス環境下における複数のパスタイミングが近づいた場合であっても、適切なパスタイミングを検出することができ、これにより受信特性の劣化を低減し、消費電力の低減を図ることができる。
Claims (8)
- 受信信号を所定のパスタイミングでフィンガに割り当て、前記フィンガで逆拡散された信号を合成、復調して出力する、CDMA方式の移動通信復調回路におけるパスサーチ処理回路において、
隣接するパスタイミングの差分に基づいて、制御の対象となるパスタイミングを特定する第1の手段と、
信号の遅延時間に対する電力相関値の分布を示す遅延プロファイルを参照して、前記パスタイミング間の最大電力相関値を検出し、各々の前記パスタイミングにおける電力相関値と前記最大電力相関値とに基づいて、前記パスタイミングの割り当ての適否を判定する第2の手段と、
を少なくとも備えることを特徴とするパスサーチ処理回路。 - 前記第1の手段は、前記隣接するパスタイミングの差分が所定の閾値よりも小さい場合に、前記隣接するパスタイミングを制御の対象となるパスタイミングとして特定し、
前記第2の手段は、前記最大電力相関値が、各々の前記パスタイミングにおける電力相関値の内の値の大きい電力相関値に所定の閾値を乗算した値よりも大きい場合に、前記パスタイミングの割り当てが適切でないと判定する
ことを特徴とする請求項1記載のパスサーチ処理回路。 - 受信信号を所定のパスタイミングでフィンガに割り当て、前記フィンガで逆拡散された信号を合成、復調して出力する、CDMA方式の移動通信復調回路におけるパスサーチ処理回路において、
信号の遅延時間に対する電力相関値の分布を示す遅延プロファイルを計算する遅延プロファイル計算部と、
前記遅延プロファイルにおける前記電力相関値のピークをサーチする相関ピーク検出部と、
サーチされた前記ピークに対応するパスタイミングを各々の前記フィンガに割り当てるパスタイミング判定部と、
前記フィンガに割り当てられた隣接するパスタイミングの差分と所定の閾値とを比較するパスタイミング比較部と、
前記差分が前記所定の閾値より小さい場合に、前記遅延プロファイルを参照して、前記パスタイミング間の最大電力相関値を検出し、前記最大電力相関値と各々の前記パスタイミングにおける電力相関値の内の値の大きい電力相関値に所定の閾値を乗算した値とを比較するレベル比較部と、を少なくとも備え、
前記パスタイミング判定部は、前記乗算した値よりも前記最大電力相関値の方が大きい場合に、前記パスタイミングの割り当てを破棄し、前記最大電力相関値に対応するタイミングを新たなパスタイミングとして前記フィンガに割り当てる制御を行う
ことを特徴とするパスサーチ処理回路。 - 受信信号を所定のパスタイミングでフィンガに割り当て、前記フィンガで逆拡散された信号を合成、復調して出力する、CDMA方式の移動通信復調回路におけるパスサーチ方法において、
隣接するパスタイミングの差分に基づいて、制御の対象となるパスタイミングを特定する第1のステップと、
信号の遅延時間に対する電力相関値の分布を示す遅延プロファイルを参照して、前記パスタイミング間の最大電力相関値を検出し、各々の前記パスタイミングにおける電力相関値と前記最大電力相関値とに基づいて、前記パスタイミングの割り当ての適否を判定する第2のステップと、
を有することを特徴とするパスサーチ方法。 - 前記第1のステップは、前記隣接するパスタイミングの差分が所定の閾値よりも小さい場合に、前記隣接するパスタイミングを制御の対象となるパスタイミングとして特定するステップを有し、
前記第2のステップは、前記最大電力相関値が、各々の前記パスタイミングにおける電力相関値の内の値の大きい電力相関値に所定の閾値を乗算した値よりも大きい場合に、前記パスタイミングの割り当てが適切でないと判定するステップを有する
ことを特徴とする請求項4記載のパスサーチ方法。 - 受信信号を所定のパスタイミングでフィンガに割り当て、前記フィンガで逆拡散された信号を合成、復調して出力する、CDMA方式の移動通信復調回路におけるパスサーチ方法において、
信号の遅延時間に対する電力相関値の分布を示す遅延プロファイルを計算するステップと、
前記遅延プロファイルにおける前記電力相関値のピークをサーチするステップと、
サーチされた前記ピークに対応するパスタイミングを各々の前記フィンガに割り当てるステップと、
前記フィンガに割り当てられた隣接するパスタイミングの差分と所定の閾値とを比較するステップと、
前記差分が前記所定の閾値より小さい場合に、前記遅延プロファイルを参照して前記パスタイミング間の最大電力相関値を検出するステップと、
前記最大電力相関値と各々の前記パスタイミングにおける電力相関値の内の値の大きい電力相関値に所定の閾値を乗算した値とを比較するステップと、
前記乗算した値よりも前記最大電力相関値の方が大きい場合に、前記パスタイミングの割り当てを破棄し、前記最大電力相関値に対応するタイミングを新たなパスタイミングとして前記フィンガに割り当てるステップと、
を有することを特徴とするパスサーチ方法。 - 受信信号を所定のパスタイミングでフィンガに割り当て、前記フィンガで逆拡散された信号を合成、復調して出力する、CDMA方式の移動通信復調回路で動作する制御プログラムであって、
コンピュータに、
隣接するパスタイミングの差分に基づいて、制御の対象となるパスタイミングを特定する第1のステップと、
信号の遅延時間に対する電力相関値の分布を示す遅延プロファイルを参照して、前記パスタイミング間の最大電力相関値を検出し、各々の前記パスタイミングにおける電力相関値と前記最大電力相関値とに基づいて、前記パスタイミングの割り当ての適否を判定する第2のステップを、
実行させることを特徴とする制御プログラム。 - 前記第1のステップは、前記隣接するパスタイミングの差分が所定の閾値よりも小さい場合に、前記隣接するパスタイミングを制御の対象となるパスタイミングとして特定するステップを有し、
前記第2のステップは、前記最大電力相関値が、各々の前記パスタイミングにおける電力相関値の内の値の大きい電力相関値に所定の閾値を乗算した値よりも大きい場合に、前記パスタイミングの割り当てが適切でないと判定するステップを有する
ことを特徴とする請求項7記載の制御プログラム。
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