JP5144709B2 - 移動局装置 - Google Patents

Description

本発明は、閉ループ型送信ダイバーシチを行う無線通信システムに係り、特に、個別の通信チャネルに適用された閉ループ型送信ダイバーシチ信号の受信を行う移動局装置に関する。

［従来の技術］
移動体通信において、フェージング環境下での伝送品質の劣化を軽減する技術としてはダイバーシチ技術が有効的であるが、ダイバーシチ技術の１つに送信ダイバーシチがある。
送信ダイバーシチは、基地局装置が複数のアンテナから信号を送信し、移動局装置が１本のアンテナ及び受信回路によって基地局装置からの送信信号を受信するものである。

送信ダイバーシチを行う場合、基地局装置は、信号送信に先立ち、移動局装置までの下り伝送路状況を知る必要がある。この伝送路状況を知るために移動局装置からのフィードバック情報を利用するものを、以下では閉ループ型送信ダイバーシチと呼ぶ。

例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wide Band - Code Division Multiple Access）通信方式の標準規格である３ＧＰＰにおいても、閉ループ型送信ダイバーシチが採用されている。基地局装置が有する２つの送信アンテナ（以下、第１のアンテナ及び第２のアンテナと呼ぶ）によって送信ダイバーシチを行うものである。

移動局装置は、基地局装置から受信する信号の受信電力が大きくなるように、第２のアンテナから送信する送信キャリア位相を制御するためのフィードバック情報を基地局装置に送信するが、第２のアンテナの送信キャリアに適用する位相オフセットを４通りの位相から選択する。

［従来の移動局装置：図５］
送信ダイバーシチを適用した信号を受信するための移動局装置の構成例、及び受信方法について図５を参照しながら説明する。図５は、従来技術における送信ダイバーシチ対応の移動局装置の構成ブロック図である。
従来の移動局装置は、図５に示すように、無線部４０１と、パス検出部４０２と、ＣＰＩＣＨ逆拡散部４０３と、ＤＰＣＨ逆拡散部４０４と、アンテナ位相差検出部４０５と、ＦＢＩビット生成部４０６と、アンテナベリフィケーション部４０７と、第１のチャネル推定部４０８と、第２のチャネル推定部４０９と、第１のチャネル補償部４１０と、第２のチャネル補償部４１１と、第１のＲＡＫＥ合成部４１２と、第２のＲＡＫＥ合成部４１３と、アンテナ合成部４１４とを備えている。

［従来の移動局装置の各部］
無線部４０１は、基地局装置と移動局装置の間で通信される信号を無線周波数帯域の信号とベースバンド帯域の信号との帯域変換をするものである。
パス検出部４０２は、基地局装置からの信号のパス位置を検出するものである。
ＣＰＩＣＨ逆拡散部４０３は、基地局装置から送信された共通パイロットチャネル（ＣＰＩＣＨ：Common Pilot Channel）をパス検出部４０２で検出されたパス位置にて逆拡散するものである。
ＤＰＣＨ逆拡散部４０４は、基地局装置から送信された当該移動局に対する個別の通信チャネル（ＤＰＣＨ：Dedicated Physical Channel：個別物理チャネル）をパス検出部４０２で検出されたパス位置にて逆拡散するものである。

アンテナ位相差検出部４０５は、基地局装置から送信された共通パイロットチャネルについて、第１のアンテナ及び第２のアンテナから送信された成分の位相差を検出するものである。
ＦＢＩビット生成部４０６は、前記位相差に基づいて、基地局装置に対して、ＤＰＣＨにおける第２のアンテナ側の信号成分の位相回転を指示するフィードバック情報（ＦＢＩ：Feed Back Information）を作成するものである。

アンテナベリフィケーション部４０７は、基地局装置側で、前記移動局装置からのフィードバック情報に従って、第２のアンテナから送信されるＤＰＣＨの信号に付加されたウエイトベクトルを判定するものである。
第１のチャネル推定部４０８及び第２のチャネル推定部４０９は、基地局装置からの信号の伝送路のチャネル推定を第１のアンテナ及び第２のアンテナ成分毎に行うものである。

第１のチャネル補償部４１０及び第２のチャネル補償部４１１は、第１のアンテナ及び第２のアンテナ成分毎にチャネル推定された結果を用いて、それぞれのアンテナ成分に対してＤＰＣＨのチャネル補償を行うものである。
第１のＲＡＫＥ合成部４１２及び第２のＲＡＫＥ合成部４１３は、第１のアンテナ及び第２のアンテナ成分毎にパス毎にチャネル補償された信号に対して、ＲＡＫＥ合成を行うものである。
アンテナ合成部４１４は、第１のアンテナ及び第２のアンテナ成分の合成を行うものである。

［従来の移動局装置の動作］
次に、図５に示す従来技術における移動局装置の動作について説明する。
移動局側で１本の受信アンテナを介して受信した信号は、無線部４０１にて、周波数変換及び直交検波を行って、同相成分と直交成分信号になり、ディジタル信号に変換された後、パス検出部４０２、ＣＰＩＣＨ逆拡散部４０３、ＤＰＣＨ逆拡散部４０４に出力される。

パス検出部４０２では基地局装置の下り信号に適用された拡散符号と相関を取ることにより、パスの検出を行う。パス検出部４０２にて検出したパスの位置において、ＣＰＩＣＨ逆拡散部４０３では基地局装置において、ＣＰＩＣＨ送信に適用した拡散符号と同一の拡散符号を用いて逆拡散を行い、ＤＰＣＨ逆拡散部４０４では、基地局装置において、ＤＰＣＨ送信に適用した拡散符号と同一の拡散符号を用いて逆拡散を行う。

アンテナ位相差検出部４０５では、基地局装置における第１のアンテナから送信されたＣＰＩＣＨの受信信号（ＣＰＩＣＨ１）の位相と、第２のアンテナから送信されたＣＰＩＣＨの受信信号（ＣＰＩＣＨ２）位相差を検出する。
そして、ＦＢＩビット生成部４０６では、受信ＣＰＩＣＨ１と受信ＣＰＩＣＨ２の位相差がほぼなくなるように、第２のアンテナから送信されるＣＰＩＣＨ２の位相オフセットを決定し、決定した位相オフセットに対応するフィードバック情報（ＦＢＩビット）を上り信号にて基地局装置に送信する。

第１のチャネル推定部４０８では、第１アンテナから送信された信号の伝送路の特性を推定することによって、フェージングに起因する受信信号の位相変動を推定する。
ＣＤＭＡでは時間分離された複数のマルチパス成分を合成するが、各マルチパス成分は独立な伝送路を通るために異なるフェージングを受けており、フェージングによる位相変動も異なっている。
このため、同期検波を行うために、各パスのフェージングに起因する位相変動を推定して、これを補償する必要がある。

Ｗ−ＣＤＭＡでは、ＣＰＩＣＨに含まれるパイロットシンボルを用いて伝送路推定を行うことが一般的であり、ＣＰＩＣＨは、送信位相が既知である。このため、第１のチャネル推定部４０８は、ＤＰＣＨ１と同一の第１のアンテナから送信され、ＤＰＣＨ１と同一の伝送路を経由して移動局に到来するＣＰＩＣＨ１の受信位相を送信位相と比較し、フェージングによる位相変動の推定値を求める。

第１のチャネル補償部４１０では、第１のチャネル推定部４０８によって求められた推定値の複素共役をＤＰＣＨ逆拡散部４０４が出力する受信ＤＰＣＨのデータシンボルに乗算することにより、フェージングに起因する位相変動を補償する。

第２のチャネル推定部４０９では、第１のチャネル推定部４０８と同様に第２のアンテナから送信された信号の伝送路の特性を推定することによって、フェージングに起因する受信信号の位相変動を推定する。
但し、第２のアンテナからから送信されるＤＰＣＨ２は、基地局装置で適用されたウエイトベクトルによる位相オフセットが付加されている。従って、第２のチャネル推定部４０９は、アンテナベリフィケーション部４０７が出力する位相差情報を入力し、位相オフセット分を考慮して伝送路推定を行う必要がある。

アンテナベリフィケーション部４０７は、受信ＣＰＩＣＨ２及び受信ＤＰＣＨ２を入力し、基地局装置が送信ＤＰＣＨ２に適用したウエイトベクトル（位相オフセット）を判定する。

判定された位相オフセット（位相差情報）が第２のチャネル推定部４０９に入力され、第２のチャネル推定部４０９では位相差情報を考慮して、チャネル推定値を求める。
第２のチャネル補償部４１１では第２のチャネル推定部４０９によって求められた推定値の複素共役をＤＰＣＨ逆拡散部４０４が出力する受信ＤＰＣＨのデータシンボルに乗算することにより、フェージングに起因する位相変動とアンテナ位相オフセット分を補償する。

第１のＲＡＫＥ合成部４１２は、第１のチャネル補償部４１０によって位相変動が補償されたマルチパス成分をＲＡＫＥ合成する。同様に第２のＲＡＫＥ合成部４１３は、第２のチャネル補償部４１１によって位相変動が補償されたマルチパス成分をＲＡＫＥ合成する。第１のＲＡＫＥ合成部４１２及び第２のＲＡＫＥ合成部４１３出力は、アンテナ合成部４１４によって２つのアンテナ成分が合成され、受信データを得る。

［関連技術］
尚、関連する先行技術として、特開２００５−３４１２７７号公報「無線通信端末装置及び無線通信端末装置の伝送路推定値の補正方法」（出願人：三菱電機株式会社）［特許文献１］がある。
特許文献１には、無線通信端末装置において、フィードバック情報生成部が、伝送路推定値からフィードバック情報を生成し、アンテナウエイト推定部が、無線基地局のアンテナウエイトを推定し、同期状態判定部が、フィードバック情報とアンテナウエイト推定結果から伝送路の上りリンク同期状態を判定し、位相補正量決定部が、フィードバック情報、アンテナウエイト推定結果及び上りリンク同期状態から伝送路推定値の補正量としての位相回転量を決定し、伝送路推定値補正部が、位相回転量に従って伝送路推定値の補正を行うことが示されている。

特開２００５−３４１２７７号公報

しかしながら、従来の移動局装置では、アンテナ位相差の検出が正しく行われ、その結果がフィードバック情報として、基地局装置側に正しく展開されることが前提となっているが、実際の伝搬環境においては、受信レベルとしては適度にあるものの、第１のアンテナ成分のレベルが著しく低くなること、あるいは第２のアンテナ成分のレベルが著しく低くなることなどがある。

この場合、アンテナの位相差の検出精度が劣化し、また、相当の誤差を含んだ位相差検出結果となる。相当の検出誤差を含んだ位相差検出結果に基づいたフィードバック情報を基地局側に送信し、基地局側でＤＰＣＨ２のウエイトを適用した場合は、ダイバーシチ効果は得られず、かえって雑音が増加するという問題点があった。

本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、誤差を含んだアンテナ位相差を検出したとしても、ダイバーシチ効果が得られ、雑音の増加を防止できる移動局装置を提供することを目的とする。

上記従来例の問題点を解決するための本発明は、基地局装置との間で通信を行い、基地局装置の第１のアンテナと第２のアンテナによって閉ループ型の送信ダイバーシチ信号の受信を行う移動局装置であって、基地局装置から送信された共通パイロットチャネルを逆拡散する共通パイロットチャネル逆拡散部と、基地局装置から送信された個別物理チャネルを逆拡散する個別物理チャネル逆拡散部と、共通パイロットチャネルについて、二本の送信アンテナから送信された成分毎に当該成分の品質を測定する共通パイロットチャネル品質測定部と、共通パイロットチャネルについて、二本の送信アンテナから送信された成分の位相差を検出するアンテナ位相差検出部と、位相差に基づいて、基地局装置に対して、個別物理チャネルにおける第２アンテナ側の信号成分の位相回転を指示するフィードバック情報を作成するフィードバック情報生成部と、フィードバック情報に従って、第２アンテナから送信される個別物理チャネルの信号に付加されたウエイトベクトルを判定するアンテナベリフィケーション部と、第１のアンテナの成分について信号の伝送路のチャネル推定を行う第１のチャネル推定部と、第２のアンテナの成分について信号の伝送路のチャネル推定を行う第２のチャネル推定部と、共通パイロットチャネル品質測定部で測定された基地局装置の第１のアンテナ及び第２のアンテナから送信された成分毎の品質に基づいて、フィードバック情報作成方法、アンテナベリフィケーション方法、及びチャネル推定方法を含む閉ループ送信ダイバーシチ受信方法を制御する閉ループ送信ダイバーシチ制御部とを有し、閉ループ送信ダイバーシチ制御部は、共通パイロットチャネル品質測定部の測定結果である第１のアンテナから送信された共通パイロットチャネルの受信信号の品質が良好か否かを判定し、第１のアンテナから送信された共通パイロットチャネルの受信信号の品質が良好である場合に、第２のアンテナから送信された共通パイロットチャネルの受信信号の品質が良好か否かを判定し、第２のアンテナから送信された共通パイロットチャネルの受信信号の品質が良好である場合に、フィードバック情報生成部に対してアンテナ位相差検出部での検出結果を使用するよう設定して、アンテナベリフィケーション部に対して通常動作を設定し、第１のチャネル推定部及び第２のチャネル推定部に対してチャネル推定ベクトルを共に有効にして処理を終了し、第１のアンテナから送信された共通パイロットチャネルの受信信号の品質が良好であって、第２のアンテナから送信された共通パイロットチャネルの受信信号の品質が良好でない場合に、フィードバック情報生成部に対してアンテナ位相差検出部での検出結果を未使用とし、直前のフィードバック情報を継続して使用するよう設定し、アンテナベリフィケーション部に対して不動作を設定して、第１のチャネル推定部に対してチャネル推定ベクトルを有効にし、第２のチャネル推定部に対してチャネル推定ベクトルを無効にして処理を終了し、第１のアンテナから送信された共通パイロットチャネルの受信信号の品質が良好でない場合に、第２のアンテナから送信された共通パイロットチャネルの受信信号の品質が良好か否かを判定し、第２のアンテナから送信された共通パイロットチャネルの受信信号の品質が良好である場合に、フィードバック情報生成部に対してアンテナ位相差検出部での検出結果を未使用とし、固定パターンを使用するよう設定し、アンテナベリフィケーション部に対して固定パターンを元に第２のアンテナを調整する動作を設定して、第１のチャネル推定部に対してチャネル推定ベクトルを無効にし、第２のチャネル推定部に対してチャネル推定ベクトルを有効にして処理を終了し、第１のアンテナから送信された共通パイロットチャネルの受信信号の品質が良好でなく、第２のアンテナから送信された共通パイロットチャネルの受信信号の品質が良好でない場合に、表示部に圏外表示を行うことを特徴とする。

本発明によれば、閉ループ送信ダイバーシチ制御部が、共通パイロットチャネル品質測定部の測定結果である第１のアンテナから送信された共通パイロットチャネルの受信信号の品質が良好か否かを判定し、第１のアンテナから送信された共通パイロットチャネルの受信信号の品質が良好である場合に、第２のアンテナから送信された共通パイロットチャネルの受信信号の品質が良好か否かを判定し、第２のアンテナから送信された共通パイロットチャネルの受信信号の品質が良好である場合に、フィードバック情報生成部に対してアンテナ位相差検出部での検出結果を使用するよう設定して、アンテナベリフィケーション部に対して通常動作を設定し、第１のチャネル推定部及び第２のチャネル推定部に対してチャネル推定ベクトルを共に有効にして処理を終了し、第１のアンテナから送信された共通パイロットチャネルの受信信号の品質が良好であって、第２のアンテナから送信された共通パイロットチャネルの受信信号の品質が良好でない場合に、フィードバック情報生成部に対してアンテナ位相差検出部での検出結果を未使用とし、直前のフィードバック情報を継続して使用するよう設定し、アンテナベリフィケーション部に対して不動作を設定して、第１のチャネル推定部に対してチャネル推定ベクトルを有効にし、第２のチャネル推定部に対してチャネル推定ベクトルを無効にして処理を終了し、第１のアンテナから送信された共通パイロットチャネルの受信信号の品質が良好でない場合に、第２のアンテナから送信された共通パイロットチャネルの受信信号の品質が良好か否かを判定し、第２のアンテナから送信された共通パイロットチャネルの受信信号の品質が良好である場合に、フィードバック情報生成部に対してアンテナ位相差検出部での検出結果を未使用とし、固定パターンを使用するよう設定し、アンテナベリフィケーション部に対して固定パターンを元に第２のアンテナを調整する動作を設定して、第１のチャネル推定部に対してチャネル推定ベクトルを無効にし、第２のチャネル推定部に対してチャネル推定ベクトルを有効にして処理を終了し、第１のアンテナから送信された共通パイロットチャネルの受信信号の品質が良好でなく、第２のアンテナから送信された共通パイロットチャネルの受信信号の品質が良好でない場合に、表示部に圏外表示を行う移動局装置としているので、品質が悪いと判断した側のアンテナの成分を合成に寄与させず、誤差を含んだアンテナ位相差を検出したとしても、ダイバーシチ効果が得られ、雑音の増加を防止できる効果がある。

本発明の実施の形態に係る移動局装置の構成ブロック図である。 ＣＬＴＤ制御部の制御マトリックスを示す図である。 ＣＬＴＤ制御部の制御フローチャートである。 アンテナベリフィケーション部の動作フローチャートである。 従来技術における送信ダイバーシチ対応の移動局装置の構成ブロック図である。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［実施の形態の概要］
本発明の実施の形態に係る閉ループ型の送信ダイバーシチ信号の受信を行う移動局装置は、基地局装置から送信された共通パイロットチャネルについて、基地局装置の二本の送信アンテナから送信された成分毎にその品質を測定し、その測定結果により、品質が悪いと判断した側のアンテナ成分のチャネル推定ベクトルを零ベクトルとして、チャネル補償を行い、合成に寄与させないことにより、雑音成分の重畳を防ぎ、更に、基地局装置からの二本の送信アンテナのうち第２のアンテナ成分の品質が悪いと判断したときには、基地局に送信するフィードバック情報を、当該移動局で検出したアンテナ位相差情報を使用せずに、直前に基地局に送信したフィードバック情報を継続して使用し、かつ、ベリフィケーション処理を行わせず、また、第１のアンテナ成分の品質が悪いと判断したときには、特定の固定のパターンでフィードバック情報を生成し、かつ、アンテナベリフィケーション手段について、特定の固定のパターンで基地局装置側も誤り無くウエイト制御しているものとして動作し、誤差を含んだアンテナ位相差を検出したとしても、ダイバーシチ効果が得られ、雑音の増加を防止でき、更に、処理を簡易にすることができる効果がある。

［移動局装置：図１］
本発明の実施の形態に係る閉ループ送信ダイバーシチ信号を受信する移動局装置について図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る移動局装置の構成ブロック図である。
本発明の実施の形態に係る移動局装置（本装置）は、図１に示すように、無線部１０１と、パス検出部１０２と、ＣＰＩＣＨ逆拡散部１０３と、ＤＰＣＨ逆拡散部１０４と、ＣＰＩＣＨ品質測定部１０５と、アンテナ位相差検出部１０６と、ＦＢＩビット生成部１０７と、アンテナベリフィケーション部１０８と、ＣＬＴＤ制御部１０９と、第１のチャネル推定部１１０と、第２のチャネル推定部１１１と、第１のチャネル補償部１１２と、第２のチャネル補償部１１３と、第１のＲＡＫＥ合成部１１４と、第２のＲＡＫＥ合成部１１５と、アンテナ合成部１１６とを基本的に有している。

［移動局装置の各部］
本装置の各部について具体的に説明する。
無線部１０１は、基地局装置と移動局装置の間で通信される信号を無線周波数帯域の信号とベースバンド帯域の信号との帯域変換をするものである。
パス検出部１０２は、基地局装置からの信号のパス位置を検出するものである。
ＣＰＩＣＨ逆拡散部１０３は、基地局装置から送信された共通パイロットチャネル（ＣＰＩＣＨ）をパス検出部１０２で検出されたパス位置にて逆拡散するものである。

ＤＰＣＨ逆拡散部１０４は、基地局装置から送信された当該移動局に対する個別の通信チャネル（ＤＰＣＨ）を１０２で検出されたパス位置にて逆拡散するものである。
ＣＰＩＣＨ品質測定部１０５は、基地局装置から送信された共通パイロットチャネルについて、基地局装置の二本の送信アンテナ(第１のアンテナ［プライマリーアンテナ］及び第２のアンテナ［セカンダリーアンテナ］)から送信された成分毎にその品質を測定するものである。

アンテナ位相差検出部１０６は、基地局装置から送信された共通パイロットチャネルについて、第１のアンテナ及び第２のアンテナから送信された成分の位相差を検出するものである。
ＦＢＩビット生成部１０７は、前記位相差に基づいて、基地局装置に対して、ＤＰＣＨの第２のアンテナ側の信号成分(ＤＰＣＨ２)の位相回転を指示するフィードバック情報（ＦＢＩビット）を作成するものである。

ここで、ＦＢＩビットはＷ−ＣＤＭＡ方式を例にすると、上り信号の１スロット当たり１ビットであり、偶数スロットでは、位相オフセットφが０又はπのいずれであるかを判定し、φ＝０と判定した場合は、ＦＢＩ(偶数スロット)＝０とし、φ＝πと判定した場合は、ＦＢＩ(偶数ストッロ)＝１とする。

また、奇数スロットでは、位相オフセットφがπ／２又は−π／２のいずれであるかを判定し、φ＝π／２と判定した場合は、ＦＢＩ（奇数スロット）＝０とし、φ＝−π／２と判定した場合は、ＦＢＩ（奇数スロット）＝１とする。

アンテナベリフィケーション部１０８は、基地局装置側で、前記移動局装置からのフィードバック情報に従って、ＤＰＣＨ２信号に付加されたウエイトベクトル（位相オフセット）を判定するものである。
位相オフセットの判定には例えば以下の手法を用いることが出来る。

ＦＢＩビットの偶数スロット、奇数スロットの取りうるパターンと位相候補の組み合わせは、次の４通りである。
（０，０）：π／４ラジアン
（０，１）：−π／４ラジアン
（１，０）：３π／４ラジアン
（１，１）：−３π／４ラジアン

第２のアンテナから送信される下りＤＰＣＨ２及び下りＣＰＩＣＨ２は、同じ伝送路を経由して移動局装置に到来するため、ＤＰＣＨ２とＣＰＩＣＨ２のフェージングに起因する位相変動量は同じである。ＤＰＣＨ２の位相はさらに位相オフセット分だけ回転されている。

このため、フェージングの影響を示す複素ベクトルをΘとし、フェージングの影響を受けた受信ＤＰＣＨ２と受信ＣＰＩＣＨ２をそれぞれΘ＊（ＤＰＣＨ２）、Θ＊（ＣＰＩＣＨ２）と表すと、理想的には、Θ＊（ＣＰＩＣＨ２）を基地局装置側でＤＰＣＨ２に付加された位相オフセット分だけ回転すると、Θ＊（ＤＰＣＨ２）と同位相になる。

この性質を利用して、アンテナベリフィケーション部１０８では、Θ＊（ＣＰＩＣＨ２）をＦＢＩの組み合わせが取りうる４つの位相回転（π／４ラジアン，−π／４ラジアン，３π／４ラジアン，−３π／４ラジアン）だけ回転した複素ベクトルΓ１〜Γ４までを求めて、そのうちのどれがΘ＊（ＤＰＣＨ２）の位相に近いかによって、基地局が適用した位相オフセットを判定する。

Θ＊（ＤＰＣＨ２）の位相は、ＤＰＣＨ２に送信側で時間多重され、既知のシンボルパターンを有する個別パイロットシンボルを用いて知ることができる。なお、Γ１〜Γ４の中から、どれがΘ＊（ＤＰＣＨ２）の位相に近いかは、Θ＊（ＤＰＣＨ２）とΓ１〜Γ４のそれぞれとの相関をとることにより判断可能であるが、例えばベクトルの内積を計算することで可能である。

Γ１〜Γ４の中から一番近いと判定された位相差と、実際に基地局に送信したＦＢＩビットに基づいた位相差を比較し、異なっている場合は、ＦＢＩビット送信履歴を更新する。異なる場合の原因としては、例えば、上り信号におけるＦＢＩビットが基地局装置での受信において、誤りが発生した場合などが考えられるが、このアンテナベリフィケーション処理により、基地局装置側での誤り発生による劣化を軽減することが可能である。

ＣＬＴＤ(Closed Loop Transmit Diversity：閉ループ送信ダイバーシチ)制御部１０９は、ＣＰＩＣＨ品質測定部１０５で測定された基地局装置からの第１のアンテナ及び第２のアンテナから送信された成分毎の品質に基づいて、フィードバック情報作成方法、アンテナベリフィケーション方法、及び後記するチャネル推定方法などの閉ループ送信ダイバーシチ受信方法を制御するものである。
ＣＬＴＤ制御部１０９の具体的動作は後述する。

第１のチャネル推定部１１０及び第２のチャネル推定部１１１はで、基地局装置からの信号の伝送路のチャネル推定を第１のアンテナ及び第２のアンテナ成分毎に行うものである。
第１のチャネル補償部１１２及び第２のチャネル補償部１１３では、第１のアンテナ及び第２のアンテナ成分毎にチャネル推定された結果を用いて、それぞれのアンテナ成分に対してＤＰＣＨのチャネル補償を行うものである。

第１のＲＡＫＥ合成部１１４及び第２のＲＡＫＥ合成部１１５はで、第１のアンテナ及び第２のアンテナ成分毎にパス毎にチャネル補償された信号に対して、ＲＡＫＥ合成を行うものである。
アンテナ合成部１１６は、第１のアンテナ及び第２のアンテナ成分の合成を行うものである。

［本装置の動作］
次に、本装置において閉ループ送信ダイバーシチ信号の受信方法について説明する。
無線部１０１にて、周波数変換及び直交検波を行って、同相成分と直交成分信号になり、ディジタル信号に変換された後、パス検出部１０２、ＣＰＩＣＨ逆拡散部１０３、ＤＰＣＨ逆拡散部１０４に出力される。

パス検出部１０２では基地局装置の下り信号に適用された拡散符号と相関を取ることにより、パスの検出を行う。
パス検出部１０２にて検出したパスの位置において、ＣＰＩＣＨ逆拡散部１０３では、基地局装置において、ＣＰＩＣＨ送信に適用した拡散符号と同一の拡散符号を用いて逆拡散を行い、ＤＰＣＨ逆拡散部１０４では、基地局装置において、ＤＰＣＨ送信に適用した拡散符号と同一の拡散符号を用いて逆拡散を行う。

アンテナ位相差検出部１０６では、基地局装置における第１のアンテナから送信されたＣＰＩＣＨの受信信号（ＣＰＩＣＨ１）の位相と、第２のアンテナから送信されたＣＰＩＣＨの受信信号（ＣＰＩＣＨ２）位相差を検出する。以上は従来技術と同様の動作である。
ＣＰＩＣＨ品質測定部１０５では、ＣＰＩＣＨ１とＣＰＩＣＨ２の品質をそれぞれ独立に測定し、その結果をＣＬＴＤ制御部１０９に出力する。

［ＣＬＴＤ制御部１０９の動作：図２］
ここで、ＣＬＴＤ制御部１０９の動作について、図２を参照しながら説明する。図２は、ＣＬＴＤ制御部の制御マトリックスを示す図である。
ＣＬＴＤ制御部１０９は、ＣＰＩＣＨ品質測定部１０５の測定結果である、アンテナ毎のＣＰＩＣＨの品質によって、ＦＢＩビット生成部１０７、アンテナベリフィケーション部１０８、第１のチャネル推定部１１０及び第２のチャネル推定部１１１の動作を決定する。

図２に示すように、第１の状態として、第１のアンテナ（Ａｎｔ１）のＣＰＩＣＨ１と第２のアンテナ（Ａｎｔ２）のＣＰＩＣＨ２の品質が共に良好な場合、ＦＢＩビット生成部１０７は、アンテナ位相差検出部１０６でのアンテナ位相差検出結果を使用し、アンテナベリフィケーション部１０８は、通常動作を行い、第１のチャネル推定部１１０及び第２のチャネル推定部１１１は、チャネル推定ベクトルを共に有効（動作ＯＮ）にする。

また、第２の状態として、第１のアンテナ（Ａｎｔ１）のＣＰＩＣＨ１の品質が良好で、第２のアンテナ（Ａｎｔ２）のＣＰＩＣＨ２の品質が不良の場合、ＦＢＩビット生成部１０７は、アンテナ位相差検出部１０６でのアンテナ位相差検出結果を未使用とし、直前のＦＢＩビットを継続して使用し、アンテナベリフィケーション部１０８は、動作させず、第１のチャネル推定部１１０は、チャネル推定ベクトルを有効（動作ＯＮ）にし、第２のチャネル推定部１１１は、チャネル推定ベクトルを無効（動作ＯＦＦ）にする。

つまり、ＣＰＩＣＨ２の品質が悪い場合は、第２のアンテナ側のチャネル推定ベクトルを無効（零ベクトル）とし、チャネル補償後のアンテナ合成に寄与させないよう、第１のチャネル推定部１１０と第２のチャネル推定部１１１の動作をｏｎ／ｏｆｆ制御する。

また、第３の状態として、第１のアンテナ（Ａｎｔ１）のＣＰＩＣＨ１の品質が不良で、第２のアンテナ（Ａｎｔ２）のＣＰＩＣＨ２の品質が良好の場合、ＦＢＩビット生成部１０７は、アンテナ位相差検出部１０６でのアンテナ位相差検出結果を未使用とし、“００”の固定パターンを使用し、アンテナベリフィケーション部１０８は、簡易動作を行い、第１のチャネル推定部１１０は、チャネル推定ベクトルを無効（動作ＯＦＦ）にし、第２のチャネル推定部１１１は、チャネル推定ベクトルを有効（動作ＯＮ）にする。

簡易動作とは、“００”の固定パターンに応じた位相差を選択し、位相差情報を出力することである。
具体的には、ＦＢＩビットを“００”の固定パターンとして、第２のアンテナを調整するもので、ＢＴＳ（Base Transceiver Station：無線基地局）側での誤り無くウエイト制御しているのと同等の動作を行わせるものである。

つまり、ＣＰＩＣＨ１の品質が悪い場合は、第１のアンテナ側のチャネル推定ベクトルを無効（零ベクトル）とし、チャネル補償後のアンテナ合成に寄与させないよう、第１のチャネル推定部１１０と第２のチャネル推定部１１１の動作をｏｎ／ｏｆｆ制御する。

上記の第２の状態と第３の状態において、品質の悪いほうのアンテナ成分を合成に寄与させないことにより、雑音成分の重畳を防ぐ効果が期待できる。
すなわち、ＦＢＩビット生成部１０７に対しては、ＣＰＩＣＨ１の品質が悪い場合はアンテナ位相差検出部１０６の結果を使用せずに特定の固定パターンとするように動作モードとして指示する。

反対に、ＣＰＩＣＨ２の品質が悪い場合はアンテナ位相差検出部１０６の結果を使用せずに直前のＦＢＩビットを継続するように動作モードとして指示する。
これにより、位相差検出精度が劣化している場合の、送信ＦＢＩビットの不確実性による、基地局装置側の第２アンテナ側の不正なウエイト制御を防ぐことが期待できる。

そして、アンテナベリフィケーション部１０８に対しては、ＣＰＩＣＨ１の品質が悪い場合は、アンテナベリフィケーション動作を簡易動作とするように動作モードとして指示する。反対に、ＣＰＩＣＨ２の品質が悪い場合はアンテナベリフィケーション動作を行わないように動作モードとして指示する。

［ＣＬＴＤ制御部１０９の処理フロー：図３］
ＣＬＴＤ制御部１０９の処理フローについて、図３を参照しながら説明する。図３は、ＣＬＴＤ制御部の制御フローチャートである。
図３に示すように、ＣＬＴＤ制御部１０９は、ＣＰＩＣＨ品質測定部１０５の測定結果である、第１のアンテナ（Ａｎｔ１）についてのＣＰＩＣＨ１の品質によって、良好か否かを判定する（Ｓ２１）。当該判定の具体的処理については後述する。

Ａｎｔ１のＣＰＩＣＨ１の品質が良好の場合（Ｙｅｓの場合）、次に、第２のアンテナ（Ａｎｔ２）についてのＣＰＩＣＨ２の品質が良好か否かを判定する（Ｓ２２）。
Ａｎｔ２のＣＰＩＣＨ２の品質が良好である場合（Ｙｅｓの場合）、ＦＢＩビット生成部１０７に対して、アンテナ位相差検出結果を使用するよう設定する（Ｓ２３）。

続いて、ＣＬＴＤ制御部１０９は、アンテナベリフィケーション部１０８に対して通常動作を設定する（Ｓ２４）。
更に、ＣＬＴＤ制御部１０９は、第１のチャネル推定部１１０及び第２のチャネル推定部１１１に対して、チャネル推定ベクトルを共に有効（アンテナ１及びアンテナ２の動作をオン［ＯＮ］）にし（Ｓ２５）、処理を終了する。

また、判定処理Ｓ２２で、Ａｎｔ２のＣＰＩＣＨ２の品質が良好でない場合（Ｎｏの場合）、ＦＢＩビット生成部１０７に対して、アンテナ位相差検出結果を未使用とし、直前のＦＢＩビットを継続して使用するよう設定する（Ｓ２６）。

続いて、ＣＬＴＤ制御部１０９は、アンテナベリフィケーション部１０８に対して不動作を設定し（Ｓ２７）、第１のチャネル推定部１１０に対して、チャネル推定ベクトルを有効（アンテナ１の動作をオン［ＯＮ］）にし、第２のチャネル推定部１１１に対して、チャネル推定ベクトルを無効（アンテナ２の動作をオフ［ＯＦＦ］）にし（Ｓ２７）、処理を終了する。
ここで、アンテナ動作ＯＦＦとは、チャネル推定ベクトルを零ベクトル化することである。

また、判定処理Ｓ２１で、Ａｎｔ１のＣＰＩＣＨ１の品質が良好でない場合（Ｎｏの場合）、次に、第２のアンテナ（Ａｎｔ２）についてのＣＰＩＣＨ２の品質が良好か否かを判定する（Ｓ２９）。判定処理Ｓ２９で、Ａｎｔ２のＣＰＩＣＨ２の品質が良好である場合（Ｙｅｓの場合）、ＦＢＩビット生成部１０７に対して、アンテナ位相差検出結果を未使用とし、固定パターン（“００”固定パターン）を使用するよう設定する（Ｓ３０）。ここでは、固定パターンを“００”としたが、“１１”の固定パターンであってもよい。

続いて、ＣＬＴＤ制御部１０９は、アンテナベリフィケーション部１０８に対して簡易動作（“００”固定パターンを元に第２のアンテナを調整する動作）を設定し（Ｓ３１）、第１のチャネル推定部１１０に対して、チャネル推定ベクトルを無効（アンテナ１の動作をオフ［ＯＦＦ］）にし、第２のチャネル推定部１１１に対して、チャネル推定ベクトルを有効（アンテナ２の動作をオン［ＯＮ］）にし（Ｓ３２）、処理を終了する。
また、判定処理Ｓ２９において、Ａｎｔ２のＣＰＩＣＨ２の品質が良好でない場合（Ｎｏの場合）、ＣＬＴＤ制御部１０９は、表示部に圏外表示を行う（Ｓ３３）ようになっている。

［アンテナベリフィケーション部の動作：図４］
ここで、アンテナベリフィケーション部１０８の動作フローを図４に示して、詳細に説明する。図４は、アンテナベリフィケーション部の動作フローチャートである。
アンテナベリフィケーション部１０８ではまず、ＣＬＴＤ制御部１０９からの設定指示がアンテナベリフィケーション有りになっているかを確認する。

まず、アンテナベリフィケーション部１０８は、ベリフィケーション動作の有無を判定する（Ｓ１）。
判定処理Ｓ１において、ベリフィケーション動作無しになっている場合（Ｎｏの場合）は、位相差情報を出力せずに終了する。
また、ベリフィケーション動作有りの場合（Ｙｅｓの場合）は、簡易動作指定か、通常動作指定かを判定する（Ｓ２）。

判定処理Ｓ２において、簡易動作指定になっている場合（Ｙｅｓの場合）は、ＦＢＩビット生成部１０７では特定の固定パターンを基地局に送信しているので（例えば図２の場合は”００”固定パターンとしている）、その特定の固定パターンに応じた位相差を選択し、位相差情報を出力する（Ｓ２−１）。

判定処理Ｓ２において、通常動作になっている場合（Ｎｏの場合）は、４通りの位相差の候補について、複素ベクトルΓ１〜Γ４を求める。
具体的には、ＦＢＩ”００”のパターンに応じた位相差でΓ１の相関値を計算し（Ｓ３）、ＦＢＩ”０１”のパターンに応じた位相差でΓ２の相関値を計算し（Ｓ４）、ＦＢＩ”１０”のパターンに応じた位相差でΓ３の相関値を計算し（Ｓ５）、ＦＢＩ”１１”のパターンに応じた位相差でΓ４の相関値を計算する（Ｓ６）。
そして、Γ１〜Γ４から最大の相関を持つものを選択する（Ｓ７）。

次に、Γ１〜Γ４の中から一番近いと判定された位相差と、実際に基地局に送信したＦＢＩビットに基づいた位相差を比較し、両位相差が同じか否かを判定する（Ｓ８）。
同じであれば（Ｙｅｓの場合）、処理Ｓ１０に移行する。また、異なっている場合（Ｎｏの場合）は、ＦＢＩビット送信履歴を更新し（Ｓ９）、位相差情報を第２のチャネル推定部１１１に出力して（Ｓ１０）、処理を終了する。

これにより、第２のアンテナ側が劣化していて、実質的にアンテナベリフィケーションの効果が見込まれない場合は、その処理を削減することが期待でき、また、第１のアンテナ側が劣化していて位相差が正しく検出できない場合においては、フィードバック情報の作成方法と融合により、ベリフィケーションエラーの伝搬の軽減と、ベリフィケーション処理自体の簡易化が期待できる。

尚、ＣＰＩＣＨ１とＣＰＩＣＨ２の品質をそれぞれ独立に測定し、その測定結果である品質が良い、悪いの判定に関しては、ＣＰＩＣＨ１及びＣＰＩＣＨ２の品質が、予め定められた所定の値を閾値として、閾値以上であれば品質「良」、閾値以下であれば品質「悪」としたり、あるいはＣＰＩＣＨ１の品質と、ＣＰＩＣＨ２の品質の差分が、予め定められた所定の値以上だったら、低いほうのアンテナ成分の品質が「悪」とする方法で実施することが可能である。

上述の様に判定、出力された位相差情報が第２のチャネル推定部１１１に入力され、第２のチャネル推定部１１１では位相差情報を考慮して、かつ、ＣＬＴＤ制御部１０９からのｏｎ／ｏｆｆ情報を考慮して、チャネル推定値を求める。一方、第１のチャネル推定部１１０でもＣＬＴＤ制御部１０９からのｏｎ／ｏｆｆ情報を考慮して、チャネル推定値を求める。

第１のチャネル補償部１１２では第１のチャネル推定部１１０によって求められた推定値の複素共役をＤＰＣＨ逆拡散部１０４が出力する受信ＤＰＣＨのデータシンボルに乗算することにより、フェージングに起因する位相変動を第１のアンテナ成分について補償する。

第２のチャネル補償部１１３では第２のチャネル推定部１１１によって求められた推定値の複素共役をＤＰＣＨ逆拡散部１０４が出力する受信ＤＰＣＨのデータシンボルに乗算することにより、フェージングに起因する位相変動を第２のアンテナ成分について補償すると共に、アンテナ位相オフセット分を補償する。

第１のＲＡＫＥ合成部１１４は、第１のチャネル補償部１１２によって位相変動が補償されたマルチパス成分をＲＡＫＥ合成する。同様に第２のＲＡＫＥ合成部１１５は、第２のチャネル補償部１１３によって位相変動が補償されたマルチパス成分をＲＡＫＥ合成する。第１のＲＡＫＥ合成部１１４及び第２のＲＡＫＥ合成部１１５の出力は、アンテナ合成部１１６によって２つのアンテナ成分が合成され、受信データを得る。

［実施の形態の効果］
本装置によれば、以上詳細に説明したような移動局装置及び閉ループ送信ダイバーシチ受信方法により、従来の技術における移動局装置の動作の問題点を解消し、基地局装置から送信された共通パイロットチャネルについて、基地局装置の二本の送信アンテナから送信された成分毎にその品質を測定し、その測定結果により、品質が悪いと判断した側のアンテナ成分のチャネル推定ベクトルを零ベクトルとして、チャネル補償を行い、合成に寄与させないことにより、雑音成分の重畳を防ぎ、基地局装置からの二本の送信アンテナのうちゼカンダリーアンテナ成分の品質が悪いと判断したときには、基地局に送信するフィードバック情報を、当該移動局で検出したアンテナ位相差情報を使用せずに、直前に基地局に送信したフィードバック情報を継続して使用し、かつ、ベリフィケーション処理を行わず、プライマリーアンテナ成分の品質が悪いと判断したときには、特定の固定のパターンでフィードバック情報を生成し、かつ、アンテナベリフィケーション部１０８について、特定の固定のパターンで基地局装置側も誤り無くウエイト制御しているとして動作することにより、誤差を含んだアンテナ位相差を検出したとしても、ダイバーシチ効果が得られ、雑音の増加を防止でき、更に、処理を簡易にすることができる効果がある。

本発明は、誤差を含んだアンテナ位相差を検出したとしても、ダイバーシチ効果が得られ、雑音の増加を防止できる移動局装置に好適である。

１０１…無線部、 １０２…パス検出部、 １０３…ＣＰＩＣＨ逆拡散部、 １０４…ＤＰＣＨ逆拡散部、 １０５…ＣＰＩＣＨ品質測定部、 １０６…アンテナ位相差検出部、 １０７…ＦＢＩビット生成部、 １０８…アンテナベリフィケーション部、 １０９…ＣＬＴＤ制御部、 １１０…第１のチャネル推定部、 １１１…第２のチャネル推定部、 １１２…第１のチャネル補償部、 １１３…第２のチャネル補償部、 １１４…第１のＲＡＫＥ合成部、 １１５…第２のＲＡＫＥ合成部、 １１６…アンテナ合成部、 ４０１…無線部、 ４０２…パス検出部、 ４０３…ＣＰＩＣＨ逆拡散部、 ４０４…ＤＰＣＨ逆拡散部、 ４０５…アンテナ位相差検出部、 ４０６…ＦＢＩビット生成部、 ４０７…アンテナベリフィケーション部、 ４０８…第１のチャネル推定部、 ４０９…第２のチャネル推定部、 ４１０…第１のチャネル補償部、 ４１１…第２のチャネル補償部、 ４１２…第１のＲＡＫＥ合成部、 ４１３…第２のＲＡＫＥ合成部、 ４１４…アンテナ合成部

Claims (1)

1. 基地局装置との間で通信を行い、前記基地局装置の第１のアンテナと第２のアンテナによって閉ループ型の送信ダイバーシチ信号の受信を行う移動局装置であって、
   前記基地局装置から送信された共通パイロットチャネルを逆拡散する共通パイロットチャネル逆拡散部と、
   前記基地局装置から送信された個別物理チャネルを逆拡散する個別物理チャネル逆拡散部と、
   前記共通パイロットチャネルについて、前記二本の送信アンテナから送信された成分毎に当該成分の品質を測定する共通パイロットチャネル品質測定部と、
   前記共通パイロットチャネルについて、前記二本の送信アンテナから送信された成分の位相差を検出するアンテナ位相差検出部と、
   前記位相差に基づいて、前記基地局装置に対して、前記個別物理チャネルにおける前記第２アンテナ側の信号成分の位相回転を指示するフィードバック情報を作成するフィードバック情報生成部と、
   前記フィードバック情報に従って、前記第２アンテナから送信される前記個別物理チャネルの信号に付加されたウエイトベクトルを判定するアンテナベリフィケーション部と、
   前記第１のアンテナの成分について信号の伝送路のチャネル推定を行う第１のチャネル推定部と、
   前記第２のアンテナの成分について信号の伝送路のチャネル推定を行う第２のチャネル推定部と、
   前記共通パイロットチャネル品質測定部で測定された前記基地局装置の前記第１のアンテナ及び前記第２のアンテナから送信された成分毎の品質に基づいて、フィードバック情報作成方法、アンテナベリフィケーション方法、及びチャネル推定方法を含む閉ループ送信ダイバーシチ受信方法を制御する閉ループ送信ダイバーシチ制御部とを有し、
   前記閉ループ送信ダイバーシチ制御部は、
   前記共通パイロットチャネル品質測定部の測定結果である前記第１のアンテナから送信された共通パイロットチャネルの受信信号の品質が良好か否かを判定し、前記第１のアンテナから送信された共通パイロットチャネルの受信信号の品質が良好である場合に、前記第２のアンテナから送信された共通パイロットチャネルの受信信号の品質が良好か否かを判定し、前記第２のアンテナから送信された共通パイロットチャネルの受信信号の品質が良好である場合に、前記フィードバック情報生成部に対して前記アンテナ位相差検出部での検出結果を使用するよう設定して、前記アンテナベリフィケーション部に対して通常動作を設定し、前記第１のチャネル推定部及び前記第２のチャネル推定部に対してチャネル推定ベクトルを共に有効にして処理を終了し、
   前記第１のアンテナから送信された共通パイロットチャネルの受信信号の品質が良好であって、前記第２のアンテナから送信された共通パイロットチャネルの受信信号の品質が良好でない場合に、前記フィードバック情報生成部に対して前記アンテナ位相差検出部での検出結果を未使用とし、直前のフィードバック情報を継続して使用するよう設定し、前記アンテナベリフィケーション部に対して不動作を設定して、前記第１のチャネル推定部に対してチャネル推定ベクトルを有効にし、前記第２のチャネル推定部に対してチャネル推定ベクトルを無効にして処理を終了し、
   前記第１のアンテナから送信された共通パイロットチャネルの受信信号の品質が良好でない場合に、前記第２のアンテナから送信された共通パイロットチャネルの受信信号の品質が良好か否かを判定し、前記第２のアンテナから送信された共通パイロットチャネルの受信信号の品質が良好である場合に、前記フィードバック情報生成部に対して前記アンテナ位相差検出部での検出結果を未使用とし、固定パターンを使用するよう設定し、前記アンテナベリフィケーション部に対して前記固定パターンを元に前記第２のアンテナを調整する動作を設定して、前記第１のチャネル推定部に対してチャネル推定ベクトルを無効にし、前記第２のチャネル推定部に対してチャネル推定ベクトルを有効にして処理を終了し、
   前記第１のアンテナから送信された共通パイロットチャネルの受信信号の品質が良好でなく、前記第２のアンテナから送信された共通パイロットチャネルの受信信号の品質が良好でない場合に、表示部に圏外表示を行うことを特徴とする移動局装置。

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