WO2007099943A1 - 移動通信システムの受信機及びパス追従方法並びにその制御プログラム - Google Patents
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- WO2007099943A1 WO2007099943A1 PCT/JP2007/053623 JP2007053623W WO2007099943A1 WO 2007099943 A1 WO2007099943 A1 WO 2007099943A1 JP 2007053623 W JP2007053623 W JP 2007053623W WO 2007099943 A1 WO2007099943 A1 WO 2007099943A1
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- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/69—Spread spectrum techniques
- H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
- H04B1/7097—Interference-related aspects
- H04B1/711—Interference-related aspects the interference being multi-path interference
- H04B1/7115—Constructive combining of multi-path signals, i.e. RAKE receivers
- H04B1/7117—Selection, re-selection, allocation or re-allocation of paths to fingers, e.g. timing offset control of allocated fingers
Definitions
- the present invention relates to a receiver, a path tracking method, and a control program thereof in a mobile communication system, and more specifically, a receiver, a path tracking method, and a control program thereof in a mobile communication system with good multipath nose tracking performance. About.
- DS-CDMA Direct Sequence Code Division Multiple Access
- the code rate (chip rate) of the spreading code used in the DS-CDMA system is a sufficiently high rate with respect to the signal rate of the information bit string, and the rate is determined between the mobile terminal device and the base station. A sufficiently high rate is selected for the propagation delay time between the two.
- Each of the separated DS-CDMA signals with different propagation delay times is called a multipath signal.
- a demodulated signal is assigned to each separated multipath signal and demodulated, and the demodulated signals are rake combined to obtain a path diversity effect and improve reception characteristics. ing.
- the multipath signal separation described above is performed based on a delay profile indicating a signal power distribution with respect to propagation delay time (arrival time at the receiver).
- a delay profile indicating a signal power distribution with respect to propagation delay time (arrival time at the receiver).
- a matched filter or sliding correlator is generally used, and the degree of code correlation with the spread code of the received wave is calculated for each chip rate or for each oversampling rate that is an integral multiple of the chip rate. Is required.
- Figure 10 shows an example where there are three paths in the delay profile.
- the horizontal axis in Figure 10 represents the relative propagation delay time,
- the vertical axis represents the signal power.
- Reference numeral 301 in FIG. 10 represents a noise level, and it can be estimated that an effective path exists when the signal power power level 301 is at the peak position 302.
- the above-described finger receiver is assigned to a path existing in such a delay profile, and demodulation for that path is performed. Once the assignment is performed, the assignment of other finger receivers to the vicinity of the assigned path is blocked, that is, the mask area is set in the vicinity of the path to which the finger receiver is assigned. Measures are taken to prevent assignment of other finger receivers to the path in which the mask area is set.
- the reason for taking the blocking means as described above is as follows.
- the vicinity of a significant path is often a side lobe of the path, that is, a path that is not independent of the assigned path. If the path diversity effect cannot be obtained, noise and interference components that are squeezed will be superimposed on the demodulated signal, which may degrade the reception characteristics. In addition, a finite finger receiver is wasted.
- the state of the propagation path is constantly changing, that is, the delay profile is always changing.
- the delay profile is periodically updated.
- the follower processing of the path with a variable propagation delay or the finger receiver for the appearing path and the disappearing path is used. Update the assignment.
- the path following area 303 for searching for fluctuations in the signal power peak position and the assignment of other finger receivers in the vicinity of the paths already assigned to the finger receivers are prevented.
- a path tracking process and a path allocation update process for the finger receiver are performed by setting the mask area 304 for the above on the delay profile.
- Patent Document 1 discloses a synchronization tracking method in a spread spectrum communication system having a path search function.
- a delay profile measuring means For the path following, a delay profile measuring means, an extracting means for extracting a delay profile force path timing signal, and a path identifying means for discriminating a dependent nose group and an independent path are used.
- the path identification means sets a threshold value.
- Each path timing signal node having a threshold value setting means that can be set and having a value equal to or greater than the threshold value, for example, each path having a path timing signal within ⁇ 1 chip time length is identified as a dependent path group.
- Patent Document 1 JP 2001-313590 A
- Patent Document 1 in order to identify whether a path in a delay profile is a dependent path group or an independent path, the path is identified based on the presence of a nos timing signal as to whether or not the path has a dependent path dull force. No other factors are taken into account in the path grouping. In other words, it is not intended for grouping other than the grouping described above.
- the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a path tracking method and a receiving apparatus in spread spectrum communication that improve the path tracking performance of a plurality of multipaths.
- the reception mechanism in the mobile communication system detects a delay profile power signal power peak of a multipath multiplexed signal received through a plurality of propagation paths, Based on the propagation delay of the signal power peak, each path included in the multipath is separated and extracted, a reception finger is assigned to the signal for each separated path and demodulated, and each demodulated signal is rake combined.
- the delay profile is updated at every predetermined time interval that should follow the temporal change of the propagation path, and the signal power peak position fluctuates within a path tracking area set in advance for each path.
- Each path is related to a receiver in a mobile communication system having a mask area setting function for setting a mask area for preventing other receiving fingers other than the receiving finger assigned to a mobile station from being assigned.
- the receiving finger is assigned to each of the multipath paths that are configured close to each other in time, these path paths are grouped, and the path path is set for each path path within the group. It is characterized in that a priority order for tracking is assigned and path tracking processing is performed in the order of priority paths.
- the path tracking process in the priority path order may be configured to set the path tracking area for each path to track the path and set the mask area to the path at the end of the tracking. It is.
- the grouping process is performed every time the tracking of one path is completed.
- the grouping process may be performed when tracking of all the estimated multipaths is completed.
- the pre-grouping processing is performed when Td is a propagation delay time difference between adjacent paths, Tt is a half of the time length of the path following area, and Tm is a time length of the mask area. 2 When (Tt + Tm) holds, adjacent paths may be grouped together. It is a thing.
- the grouping process may be configured to group adjacent paths when the difference in propagation delay time between adjacent paths is within a predetermined time. is there.
- the priority order may be such that the path having the maximum signal power in the group has the highest priority, or the signal power of the path has the highest priority.
- the priority order may be the order in which the path separation / extraction was performed, or the order in which the path separation / extraction was newly performed.
- the path following area and the mask area are set in the highest priority path among the prioritized paths, the path is followed, and then the remaining paths are uniformly described above. Even if the following area and the mask area are set to follow the path, the path following the prioritized path is set to the path according to the priority order. After following the path, the path following area and the mask area are reset to the path for which the following has been completed, and then the path following area and the mask area are set to the remaining path to follow the path. You can also do it.
- a path following method in a mobile communication system detects a delay profile power signal power peak of a multipath multiplexed signal received via a plurality of propagation paths, and propagates a propagation delay of the detected signal power peak. Based on! /, Each path included in the multipath is separated and extracted, a reception finger is assigned to the signal of each separated and extracted signal, demodulation is performed, and each demodulated signal is rake-combined and the propagation is performed.
- the delay profile is updated at every predetermined time interval that should follow the time-dependent fluctuation of the road, and if the signal power peak position fluctuates within the path following area preset for each path,
- the path is estimated to be fluctuating, and the path following area is allocated to the fluctuating path, and other receiving fingers other than the receiving finger assigned to the path are allocated in the vicinity of the path.
- the present invention relates to a path following method in a mobile communication system in which a mask area for preventing a hit is set. If assigned, these paths are grouped together. In addition, each path in the group is given a priority for path tracking, and path tracking processing is performed in the order of priority paths.
- the path tracking process in the order of priority paths is performed by setting the path tracking area and the mask area for each path, or setting the path tracking area to track the path and completing the tracking. Sometimes the mask area may be set in the pass.
- Td is a difference in propagation delay time between adjacent paths
- Td is a half of the time length of the path following area
- Tm is a time length of the mask area.
- the path having the maximum signal power in the group is given the highest priority. Even if the signal power possessed by the path is set in descending order, the priority order is set in the order of time when the path separation / extraction was performed, or the path separation / extraction is newly performed. Even if they are in the order they are given, they are things.
- the paths described above are uniformly applied to the remaining paths.
- the following area and the mask area may be set to follow the path.
- the no-following area and the mask area are set in the path according to the priorities of the prioritized paths to follow the path, and the path following area and the mask area are added to the path after the completion of the following.
- the path following area and the mask area may be set to the remaining path to follow the path.
- the paths in the multipath are close to each other in time, following the path that fluctuates with time.
- the paths in the multipath are grouped together, priorities for path tracking are assigned to each path in the group, and path tracking processing is performed in the order of priority paths.
- the receiver of the mobile communication system separates and extracts each path included in the multipath based on the delay profile of the received multipath multiplexed signal, and performs the separation.
- the priority order for the paths in the path group it is characterized by eliminating the interference between adjacent paths according to the priority order and performing path tracking.
- the CDMA receiver 1 when the path following area set for the path of the multipath multiplexed signal received via a plurality of propagation paths and the mask area overlap, The paths are grouped, priorities are assigned to the paths in the group, and the paths are followed in the order of the priorities.
- a finger assigning unit 14 a plurality of finger receiving units 16, and a rake combining unit 18.
- the CDMA receiver has a radio receiver and an AZD converter, and a baseband digital signal, which is a digital signal converted by the AZD converter, is converted into an analog signal. Input to delay profile creation unit 12.
- the radio reception unit down-converts a received signal from a radio frequency and converts it into a baseband analog (IZQ) signal by phase demodulation, and the AZD conversion unit
- the baseband analog signal is converted into a baseband digital signal, and the baseband digital signal is output to the delay profile creation unit 12.
- the delay profile creation unit 12 creates a delay profile (for example, the delay profile shown in FIG. 4) based on the baseband digital signal.
- the delay profile creation unit 12 updates the delay profile every time the baseband digital signal is input from the AZD conversion unit.
- the nose assigning unit 14 separates and extracts paths included in the multinoth based on the delay profile output from the delay profile creating unit 12 and assigns the separated and extracted paths to the finger receiving unit 16.
- the path allocation unit 14 sets the priority order for the paths in the adjacent path group with a small difference in propagation time of the nose separated from the multipath force, thereby eliminating interference between adjacent paths according to the priority order. , follow the path. Further, the path allocation unit 14 estimates each peak of the signal power value in the delay profile as a path, and allocates a path that is considered valid (above the threshold) to each finger reception unit 16. .
- the path allocation unit 14 follows the path based on the updated delay profile, that is, the peak of the signal power value of each path estimated before the update is obtained. Whether or not the force is fluctuating is detected, and the assignment of the finger receiving unit to the path is updated based on the detection result.
- the path allocation unit 14 includes a grouping unit 22, a determination unit 24, and a path follow-up processing unit 26.
- the grouping unit 22 groups the path into a single path and a path of a proximity path group, and sets a finger for each grouped nose.
- Each receiving unit 16 is assigned. That is, when assigning the finger receiver 16, the grouping unit 22 determines whether or not the propagation time difference between adjacent paths is within the set time, thereby determining whether the single path and the neighbor path group nodes are dull. Make it.
- the grouping unit 22 calculates the propagation delay time difference Td between the first path 201 and the subsequent path 202 shown in FIG. 4, and determines whether the path Td 2 (Tt + Tm) is satisfied. Paths whose propagation time difference is within the set time (Td ⁇ 2 (Tt + Tm)) Authorize as a pass. The condition of Td 2 (Tt + Tm) will be described.
- the path following area PC is set as an area that follows the position where the signal power value reaches a peak, and the mask area MS is set in the side lobe of the path following area PC.
- 2Tt indicates the time length of the path following area PC
- 2Tm indicates the time length of the mask area MS.
- the grouping unit 22 estimates the position where the signal power value in the delay profile reaches a peak as the path position, and performs the above-described grouping process based on the estimation result.
- node 202 is connected to subsequent path 202 by 2 (Tt
- the grouping unit 22 recognizes the path 202 as an independent path (single path).
- the path 202, the path 203, and 204 are propagated close to each other with a very small propagation delay time difference, and the nose 202, 203, and 204 are 2 (Tt + Tm)> Since Td is established, the grouping unit 22 recognizes the nodes 202, 203, and 204 as the paths of the adjacent path group.
- the grouping unit 22 Based on the information identified for the paths 202, 203, and 204 in the delay profile shown in FIG. 4, the grouping unit 22 assigns the paths 202, 203, and 204 included in the adjacent path group to individual paths. To separate.
- the grouping unit 22 sets the priority order based on the signal power values of the paths. An example will be described in which the path is separated and the paths are separated individually by eliminating the interference between adjacent paths according to the priority.
- the signal power value of the second path 203 transmitted with propagation delay time to the path 202 Indicates the highest value.
- the path with the highest signal power value is path 204
- the path with the lowest signal power value is path 202. Therefore, the grouping unit 22 determines the nodes 202 and 203 included in the adjacent path group based on the signal power value of the path (the signal power value of the path 203> the signal power value of the path 204> the signal power value of the path 202). , 204 are separated by chance.
- the grouping unit 22 assigns the finger receivers 16 to the path 201 that is an independent path and the paths 202, 203, and 204 included in the proximity path loop. Note that the duplication unit 22 determines that the nodes 201, 202, 203 are less than the signal power threshold value between the path 201 that is an independent path and the paths 202, 203, 204 included in the adjacent path group. , 204 cancels assignment of finger receiver 16 to 204.
- the determination unit 24 receives the information from the grouping unit 22, and among the noses 201, 202, 203, and 204 assigned by the grouping unit 22, the force that is the nose 201 force insect standing It is determined whether or not the rejection nodes 202, 203, and 204 are close path group paths, respectively. The determination unit 24 outputs the determination result to the path following processing unit 26.
- the nose tracking processing unit 26 Based on the information output from the determination unit 24, the nose tracking processing unit 26 performs path following processing on the nose 201 as an independent path and the paths 202, 203, and 204 included in the adjacent path group. I do. In the information output from the determination unit 24, it is assumed that the path 201 is an independent path and the paths 202, 203, and 204 are paths included in the proximity path group.
- the path follow-up processing unit 26 sets a path follow-up area PC for the path 201, sets a mask area MS in its side lobe, and performs a path follow-up process for the path 201. Specifically, the path follow-up processing unit 26 uses the information that the grouping unit 22 estimates the peak position in the delay profile as the path 201 and the peak position in the updated delay profile as the path 201. Based on the estimated information, processing is performed to determine whether or not a deviation occurs in the peak position of the signal power value in the path 201 before and after the update. In FIG. 5, a region indicated by a dotted line in the path 201 is a mask region MS.
- the path follow-up processing unit 26 sets priorities for the paths 202, 203, and 204 included in the adjacent path group, and follows the paths 202, 203, and 204 according to the priorities.
- the path follow-up processing unit 26 is updated with the information estimated by the duplication unit 22 as the paths 202, 203, and 204 in the delay profile in units of paths according to the priority order.
- the peak positions in the delay profile are paths 202, 203, and 204. Based on the information estimated in this way, processing is performed to determine whether or not there is a deviation in the peak position of the signal power value in the paths 202, 203, and 204 before and after the update.
- the path tracking processing unit 26 sets priorities in the order of the node 203, the path 204, and the path 202. First, the path tracking process for the path 203 is performed. Next, pass to pass 204! / And perform path follow-up processing! Finally, pass to path 202! / And perform path follow-up processing.
- the finger receiving unit 16 performs CD MA code demodulation (despreading) on the received signal for each path in accordance with an instruction from the path allocating unit 14.
- the rake combiner 18 rake-combines the demodulated signal for each path from each finger receiver 16 and outputs a CDMA demodulated signal.
- the power of constructing the CDMA receiver according to Embodiment 1 as nodeware is not limited to this.
- the CPU of the computer constituting the CDMA receiver is constructed as software that allows the delay profile unit 12, the path allocation unit 14, and Fine to execute the above functions of the reception unit 16 and the rake synthesis unit 18.
- the CPU of the computer constituting the CDMA receiver is constructed as software that allows the delay profile unit 12, the path allocation unit 14, and Fine to execute the above functions of the reception unit 16 and the rake synthesis unit 18.
- the delay profile creation unit 12 creates the delay profile shown in FIG. 4 based on the input baseband digital signal
- the path allocation unit 14 uses the delay profile shown in FIG. 4 points 201, 202, 203, and 20 4 forces on the delay profile based on the estimation
- the finger receiver 16 is assigned to each of the estimated paths 201, 202, 203, and 204. And shall.
- the delay profile creation unit 12 updates the previous delay profile, extracts each path included in the multipath based on the updated delay profile, and passes the path for the extracted path.
- a case where the tracking process is performed and the assignment of the finger receiving unit 16 to the path subjected to the path process is updated will be described.
- nodes 201, 202, 203, and 204 are estimated as paths at the peak position of the signal power value in the updated delay profile.
- 201a, 202a, 203a, and 204a have peak signal power values in the delay profile before the update. It is estimated as a path at the position of.
- the unit sampling time Tt for specifying the path tracking area corresponding to the path is set to the left and right around the peak position of the signal power value of the path, and the path tracking area is set to the sampling time 2Tt.
- the unit sampling time Tm for specifying the mask area is set outside the path following area, and the mask area is set as the sampling time 2Tm.
- the force path following area PC (2Tt) and the mask area MS ((2Tt) and mask area MS (2Tm) are set for the nose 201! 2Tm) is set in the same way as paths 202, 203, and 204.
- the difference in propagation delay time between the node 201 and the nose 202 is the propagation delay time Td. Note that the propagation delay time difference Td exists in the same way between the force node 202 and the node 203 and between the path 203 and the path 204 that have different lengths.
- the grouping unit 22 calculates a propagation delay time difference Td between the first path 201 and the subsequent path 202 shown in FIG. 4 (step Sl in FIG. 3).
- the grouping unit 22 determines whether or not the force Td 2 (Tt + Tm) is satisfied (step S3 in FIG. 3).
- the node 202 has 2 (Tt
- the grouping unit 22 recognizes the path 202 as an independent path (step S2 in FIG. 3; N).
- the paths 202, 203, and 204 are propagated close to each other with a very small propagation delay time difference, and the nodes 202, 203, and 204 are 2 (Tt + Tm)> Since Td is not established, the grouping unit 22 recognizes the paths 202, 203, and 204 as the paths of the adjacent path group (step S2; Y in FIG. 3).
- step S5 in FIG. 3; ⁇ the grouping unit 22 moves the processing to step S1.
- the group ⁇ ⁇ is the node 202 in the delay profile shown in FIG.
- the position of signal power value S peak is estimated as path 201 in the updated delay profile.
- the grouping unit 22 uses the updated delay profile. Among them, the peak position of the signal power value is estimated as paths 202, 203, and 204, and the adjacent nodes 202, 203, and 204 are grouped as paths of the adjacent path group.
- the grouping unit 22 makes the signal power value of the second path 203 propagated with a propagation delay time to the path 202 the highest! V, the signal power value is high !, the path is the path 204, the signal power value is the lowest, the path is the path 202, and the paths 202, Separate 203, 204 into individual paths.
- the grouping unit 22 assigns the finger receivers 16 to the path 201 that is an independent path and the paths 202, 203, and 204 included in the proximity path loop.
- the determination unit 24 receives the information from the grouping unit 22, and among the noses 201, 202, 203, and 204 assigned by the grouping unit 22, It is determined whether or not the power force Nos. 2 02, 203, and 204 are in the proximity path group (step S6 in FIG. 3). The determination unit 24 outputs the determination result to the path follow-up processing unit 26.
- the nose tracking processor 26 determines that the path is a single path
- the following path tracking process is performed separately for the case of (independent path) and the case of a path of a proximity path group.
- the path tracking processing unit 26 sets the path tracking area PC in the path 201 and also displays the side lobe as shown in FIG.
- the mask area MS is set to the path 201, and a path following process for the path 201, that is, a process for searching for a portion having the highest signal power value in the path 201 is performed.
- the path following processing unit 26 estimates that the path has changed and causes the path to follow the peak position of the signal power value ( Step S 7) in Figure 3.
- the path follow-up processing unit 26 ends the path follow-up process for the path 201 (step S7 in FIG. 3). .
- the path follow-up processing unit 26 is included in the adjacent path group as follows. Perform path following processing for paths 202, 203, and 204. [0066] As shown in FIGS. 5 to 9, the path follow-up processing unit 26 sets the path 2 02, 203, 204 [priority jl concealment included in the proximity path group, Nos 202, 203, 204 [This path following area PC and mask area MS are set, and path following processing for each path 202, 203, 204, that is, the signal power value in each path 202, 203, 204 is the highest Performs the process of searching for a location.
- the path follow-up processing unit 26 selects the path 203 having the highest signal power value as shown in FIG. 4 (step S8 in FIG. 3). Then, as shown in FIG. 6, the path follow-up processing unit 26 sets the path follow-up area PC in the path 203 and sets the mask area MS in the side lobe, and performs the path follow-up process for the path 203. As shown in FIG. 6, the path tracking processing unit 26 estimates that the path 203 is fluctuating because the peak position of the signal power value is shifted to the right side with respect to the peak 203a in the path tracking area PC. As shown in FIG. 7, the peak of the path 203 is made to follow the right side of the peak 203a (step S9 in FIG. 3).
- the path follow-up processing unit 26 performs path follow-up processing for the remaining paths in the above-described neighboring path group, for example, the paths 203 and 204 shown in FIG. 4 (step S10 in FIG. 3). . That is, as shown in FIG. 8, the path follow-up processing unit 26 sets the path follow-up area PC and the mask area MS for the path 204, thereby performing the path follow-up process for the node 204! Do.
- the area indicated by the solid line is the path following area PC
- the area indicated by the dotted line is the mask area MS.
- the path follow-up processing unit 26 estimates that the path 204 is fluctuating because the peak position of the signal power value is shifted to the right with respect to the peak 204a in the path follow-up region PC. Then, as shown in FIG. 8, the peak of the path 204 is made to follow the right side of the peak 204a (step S10 in FIG. 3). In this case, since the path following area PC and the mask area MS of the path 203 adjacent to the path 204 are not set, the mask areas located in the side lobes of the path 203 and the path 204 overlap, that is, do not interfere with each other. .
- the path tracking processing unit 26 performs a path tracking process as shown in FIG. 9 because there is a deviation from the peak position of the signal power value for the path 204 (step in FIG. 3). S1 0).
- the path follow-up processing unit 26 performs the same processing as the path 204 even if the node 202 is connected! / Step SI 0).
- the path follow-up processing unit 26 determines whether or not the processing of steps S6 to S10 has been completed for all assigned paths (step S11 in Fig. 3), and if not completed (Fig. 3). Step S11 N) and Steps S6 to S10 are repeated. Conversely, as shown in FIG. 9, the path follow-up processing unit 26 completes the path follow-up process for all assigned paths (Y in step S11 in FIG. 3). Is finished (step S12 in FIG. 3).
- next path allocation update that is, the search for a new node and the deletion deletion of the lost path are also performed in the same manner as in the past.
- the description thereof is omitted.
- the path following area and the mask area set for each assigned path are determined prior to setting the path following area and the mask area for the assigned path. It is determined whether or not they overlap each other, and a path following area and a mask area are preferentially set for the path having the maximum signal power among the paths in the overlapping area so that the path is tracked. Therefore, a part of the path following area of the path is within the mask area set for other assigned paths, in other words, depending on the mask area set for other assigned paths. It will not be crushed. Therefore, it can be prevented that the follow-up of the node becomes impossible. As a result, the reception quality can be maintained continuously.
- the priority ranking in the case of performing path following for the paths in the adjacent path group is set based on the signal power value.
- the priority ranking may be set on the basis of the time order in which the paths of the adjacent path group are separated and extracted. Also with this configuration, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
- the grouping may be performed every time the path follow-up process for one path is performed or when the path follow-up process for all estimated balti paths is completed. It is.
- the priority ranking in the case of performing the nose tracking for the paths that are set as the proximity path group may be set based on the order in which the finger receiving units are allocated to the paths. is there. Also with this configuration, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
- the path allocation unit sets the path tracking area and the mask area for the path that has been assigned the highest priority in the adjacent path group and performs path tracking, and then the remaining nodes. If the mask area to be set does not interfere, the path following area and mask area may be set uniformly on the remaining paths to follow the assigned paths in the adjacent path group. is there. According to this configuration, the path following process for the remaining paths can be performed in parallel, and there is an advantage that the path following process can be performed quickly.
- each time the path following process for one allocated path is completed it is determined whether or not the above-described allocated paths overlap each other, and the nose tracking process is performed based on the determination result. You may do it. According to this configuration, there is an advantage that it is possible to surely prevent the mask area of the path included in the proximity pass loop from interfering.
- a path follow-up area is set for the highest-priority path, the corresponding path is followed, and a mask area is set for the highest-priority path when the follow-up is completed.
- the path following area and the mask area may be sequentially set for the paths after the priority path.
- FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a CDMA receiver according to Embodiment 1 of the present invention. is there.
- FIG. 2 is a block diagram showing a specific configuration of a path allocation unit in the CDMA receiver according to Embodiment 1 of the present invention.
- FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation of a path allocation unit in the CDMA receiver according to Embodiment 1 of the present invention.
- FIG. 4 is a diagram showing an example of paths allocated by a path allocation unit in the CDMA receiver according to Embodiment 1 of the present invention.
- FIG. 5 is a diagram showing a setting example of a path tracking area and a mask area by a path allocation unit in the CDMA receiver according to Embodiment 1 of the present invention.
- FIG. 6 is a diagram showing a setting example of a path following area and a mask area for an allocation-advanced path having the maximum signal power by the path allocation unit of the CDMA receiver according to Embodiment 1 of the present invention.
- FIG. 7 is a diagram showing an example of a state after completion of path tracking performed by the path allocation unit of the CDMA receiver according to Embodiment 1 of the present invention.
- FIG. 8 is a diagram showing an example of a mask area set by the path allocation unit of the CDMA receiver according to Embodiment 1 of the present invention.
- FIG. 9 is a diagram showing another example of a state after completion of path tracking performed by the path allocation unit of the CDMA receiver according to Embodiment 1 of the present invention.
- FIG. 10 is a diagram showing an example of a delay profile created by a conventional CDMA receiver.
- FIG. 11 is a diagram showing a path following area and a mask area set for a delay profile path in the prior art.
- FIG. 12 is a diagram for explaining a technical problem that occurs when a path following area and a mask area are set for each of a plurality of multipaths of a delay profile in the prior art. Explanation of symbols
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Noise Elimination (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
【課題】 パス追従機能の不能化の防止等を達成する。
【解決手段】 遅延プロファイル作成部で作成された遅延プロファイルの信号電力ピークをパスとしてパス割り当て部がフィンガ受信部に割り当てる。パス割り当て部で割り当て済みのパスの追従を行う際に、各パスに対して設定されるパス追従領域とマスク領域とが重なり合うか否かを判定する。重なり合うときに生ずるパス追従の機能喪失が生じない処置を取ってパスの追従を行う。割り当て済みのパスの復調はフィンガ受信部で行い、フィンガ受信部から出力される復調信号の各々をレイク合成して伝送された情報信号を再生する。
Description
明 細 書
移動通信システムの受信機及びパス追従方法並びにその制御プログラム 技術分野
[0001] 本発明は、移動通信システムにおける受信機及びパス追従方法並びにその制御 プログラムに関し、詳しくはマルチパスのノ ス追従性能が良好な移動通信システムに おける受信機及びパス追従方法並びにその制御プログラムに関する。
背景技術
[0002] 移動体通信で用いられる DS— CDMA方式 (Direct Sequence Code Division M ultiple Access)では、伝播させようとする情報ビット列を相手側へ伝播させるに際し て、その情報ビット列を拡散符号で拡散したスペクトラム拡散信号に変調し、その変 調信号を無線信号にして相手側へ伝播させて通信を行っている。
[0003] 前記 DS— CDMA方式で用いられる拡散符号の符号レート(チップレート)は、情報 ビット列の信号レートに対して十分に高速なレートであり、そのレートは、移動端末装 置と基地局との間の伝播遅延時間に対しても十分に高速なレートに選定される。
[0004] そのため、無線信号が、見通し外の反射波、回折波等で生ずる異なる伝播路 (パス )、すなわち、異なる伝播路長を経て移動端末装置 (受信機)に到達する多重波の信 号の中から特定の伝播路を経て到達した信号を伝播遅延時間により分離することが 可能となる。前記分離された伝播遅延時間が異なる DS— CDMA信号の各々は、マ ルチパス信号と呼ばれる。前記分離されたマルチパス信号に各別のフィンガ受信機 を割り当てて復調を行い、それぞれの復調信号をレイク合成することにより、パスダイ バーシチ効果が得られ、受信特性が向上することは、良く知られている。
[0005] 上述したマルチパス信号の分離は、伝播遅延時間 (受信機への到達時間)に対す る信号電力分布を示す遅延プロファイルに基づ 、て行われる。遅延プロファイルは、 一般的にマッチドフィルタ或いはスライディング相関器を用い、受信波の拡散符号に 対する符号相関の度合いをチップレート毎に、或いはチップレートの整数倍のォー バーサンプリングレート毎に演算することで求められる。前記遅延プロファイルの中に 3つのパスがある例を図 10に示す。図 10の横軸は相対的な伝播遅延時間を表し、
縦軸は信号電力を表わしている。図 10中の参照番号 301はノイズレベルを表し、信 号電力力 ィズレベル 301に対してピーク位置 302にある場合に有効なパスが存在 すると推定できる。
[0006] このような遅延プロファイルに存在するパスに対して、上述のフィンガ受信機の割り 当てを行い、そのパスについての復調を行うことになる。前記割り当てが一度行われ ると、割り当てたパスの近傍に対しては、他のフィンガ受信機の割り当てを阻止する、 すなわち、フィンガ受信機が割り当てられたパスの近傍にマスク領域を設定すること で、前記マスク領域が設定された前記パスへの他のフィンガ受信機の割り当てを阻 止する手段が講じられる。
[0007] 上述したような阻止手段を講じる理由は、次の通りである。すなわち、有意なパスの 近傍は、当該パスのサイドローブ、つまり割り当て済みパスに対して独立でないパス である場合が多ぐそのようなパスに対してフィンガ受信機を割り当ててレイク合成を 行っても、パスダイバーシチ効果は得られないばカゝりでなぐノイズ、干渉成分が復調 信号に重畳してしまい、受信特性を劣化させてしまうことになり兼ねない。また、有限 なフィンガ受信機を無駄に使用してしまうことになる。
[0008] 上述したマスク領域の設定に加えて、移動体通信においては伝播路の状態は常に 変動している、すなわち、遅延プロファイルに変動が常に生じている。良好な受信状 態を維持するためには、遅延プロファイルを周期的に更新し、その結果必要があれ ば、伝播遅延が変動したパスの追従処理、或いは出現パス、消滅パスに対するフィ ンガ受信機の割り当ての更新処理を行う。その際に、図 11に示すように、信号電力ピ ーク位置の変動を探索するパス追従領域 303と、フィンガ受信機に割り当て済みの パスの近傍に他のフィンガ受信機を割り当てるのを阻止するためのマスク領域 304と を遅延プロファイル上に設定することで、パス追従処理とフィンガ受信機へのパス割り 当て更新処理とを行う方法が採られる。
[0009] 特許文献 1には、パスサーチ機能を備えたスペクトル拡散通信システムにおける同 期追従方式が開示されている。そのパス追従には、遅延プロファイル測定手段と、遅 延プロファイル力 パスタイミング信号を抽出する抽出手段と、従属ノ スグループと独 立パスとを識別するパス識別手段が用いられている。前記パス識別手段は、閾値を
設定可能な閾値設定手段を含み、閾値以上の値を有するパスタイミング信号のノ ス の各々、例えば、 ± 1チップ時間長以内にパスタイミング信号があるパスの各々を従 属パスグループとして識別して 、る。
特許文献 1 :特開 2001— 313590号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0010] 上述した公知の方法を採用しても、次のような問題がある。すなわち、図 12に示す 遅延プロフアイノレ、すなわち、 3つのノ ス 305、 306、 307力互!/、に接近して!/、る、つ まり、伝播遅延時間の差が特に小さい遅延プロファイルの場合には、 3つのパス 305 、 306、 307における信号電力ピーク近傍のサイドローブが重畳し、相互に重畳した 3つのノ ス 305、 306、 307の信号電力ピークが遅延プロファイルの中に存在する。
[0011] 図 12に示す遅延プロファイルにおけるパス 305、 306及び 307に対して、上述のパ ス追従領域とマスク領域との設定を行うと、上述の 3つのパス 305、 306、 307毎に設 定されるパス追従領域とマスク領域とが重畳しているため、図 12に示すように、 1つの パスに対して設定されるパス追従領域の一部が、隣接するパスに設定されるマスク領 域によってパス追従領域としての機能を喪失されることになる。
[0012] したがって、パス 305については右方向、パス 306については両方向、パス 307に ついては左方向でのパス追従が不可能になる。このようなパス追従の不能が、特に 遅延プロファイルの変動において持続的に生ずると、受信状態が劣化し、最終的に は呼切断となる場合がある。
[0013] 特許文献 1では、遅延プロファイルの中のパスが従属パスグループか独立パスかを 識別するにあたっては、ノ スタイミング信号の存在のみによってパスを従属パスダル ープ力否かを識別しており、パスのグループ分けにその他の因子は何ら考慮されて いない。つまり、上述したグループ分け以外のグループ分けを行うことについて意図 されていない。
[0014] 本発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、複数のマルチパスのパス追従性 能を向上させるスペクトル拡散通信におけるパス追従方法及び受信装置を提供する ことを目的としている。
課題を解決するための手段
[0015] 上記課題を解決するために、本発明に係る移動通信システムにおける受信機構は 、複数の伝播路を経て受信されるマルチパス多重信号の遅延プロファイル力 信号 電力ピークを検出し、検出された信号電力ピークの伝播遅延に基づいて、マルチパ スに含まれる各パスを分離抽出し、分離抽出されたパス毎の信号に受信フィンガを割 り当てて復調を行い、各復調信号をレイク合成すると共に、前記伝播路の経時的変 動に追従すベぐ所定の時間間隔毎に、前記遅延プロファイルを更新すると共に、個 々のパスについて予め設定したパス追従領域内で信号電力ピーク位置が変動した 場合は、当該パスが変動していると推定し、変動した当該パスを追従する処理を行う ノ ス追従処理機能と、当該パス追従処理の際、当該パスの近傍に、当該パスに割り 当てられた前記受信フィンガ以外の他の前記受信フィンガが割り当てられることを防 止するためのマスク領域を設定するマスク領域設定機能とを持つ移動通信システム における受信機に係り、各パスが互いに時間的に近接して構成されるマルチパスの 前記各パス対して前記受信フィンガが割り当てられた場合には、これらの構成各パス をグループ化した上で、グループ内の構成各パスについて、パス追従を行う優先順 位を付け、優先パスの順に、パス追従処理を行う構成になされていることを特徴とし ている。
[0016] 前記優先パス順のパス追従処理は、パス毎に、前記パス追従領域とマスク領域とを 設定することが望ましい。
[0017] 前記優先パス順のパス追従処理は、パス毎に、前記パス追従領域を設定して当該 パスを追従させ、当該追従終了時に前記パスに前記マスク領域を設定するようにして もよいものである。
[0018] 前記グループィ匕処理は、 1つの前記パスの追従が完了する毎に行われることが望 ましい。前記グループィヒ処理は、すべての前記推定されたマルチパスの追従が完了 したとき行われるようにしてもょ 、ものであることを特徴として 、る。
[0019] さらに、前グループ化処理は、隣接する前記パスの伝播遅延時間差を Tdとし、パス 追従領域の時間長の 2分の 1を Ttとし、マスク領域の時間長を Tmとしたとき、 Tdく 2 (Tt+Tm)が成立するときに、隣接する前記各パスをグループィ匕するようにしてもよ
いものである。
[0020] また、前記グループィ匕処理は、隣接する前記パスの伝播遅延時間差が予め設定し た所定の時間以内にあるとき、隣接する前記各パスをグループィ匕するようにしてもよ いものである。
[0021] また、前記優先順位は、前記グループ内の最大信号電力を有する前記パスを最優 先とする、或いは前記パスが有する信号電力の高 、順とするようにしてもょ 、もので ある前記優先順位は、前記パスの分離抽出が行われた時間順とする、或いは新しく 前記パスの分離抽出が行われた順とするようにしてもよいものである
[0022] 優先順位付けられた前記パスのうちの最優先の前記パスに前記パス追従領域及び 前記マスク領域を設定して前記パスの追従を行った後、残りの前記パスに一律に前 記パス追従領域及び前記マスク領域を設定して前記パスを追従するようにしてもょ 、 ものである優先順位付けられた前記パスを優先順位に従って前記パスに前記パス追 従領域及び前記マスク領域を設定して前記パスを追従し、当該追従が完了した前記 パスに前記パス追従領域及び前記マスク領域を再設定した後に、残りの前記パスに 前記パス追従領域及び前記マスク領域を設定して当該パスを追従するようにしてもよ いものである。
[0023] 本発明に係る移動通信システムにおけるパス追従方法は、複数の伝播路を経て受 信されるマルチパス多重信号の遅延プロファイル力 信号電力ピークを検出し、検出 された信号電力ピークの伝播遅延に基づ!/、て、マルチパスに含まれる各パスを分離 抽出し、分離抽出されたパス毎の信号に受信フィンガを割り当てて復調を行い、各復 調信号をレイク合成すると共に、前記伝播路の経時的変動に追従すベぐ所定の時 間間隔毎に、前記遅延プロファイルを更新すると共に、個々のパスについて予め設 定したパス追従領域内で信号電力ピーク位置が変動した場合は、当該パスが変動し ていると推定し、変動した当該パスにパス追従領域と、当該パスの近傍に、当該パス に割り当てられた前記受信フィンガ以外の他の前記受信フィンガが割り当てられるこ とを防止するためのマスク領域を設定する移動通信システムにおけるパス追従方法 に係り、各パスが互いに時間的に近接して構成されるマルチパスの前記各ノ ス対し て前記受信フィンガが割り当てられた場合には、これらの構成各パスをグループィ匕し
た上で、グループ内の構成各パスについて、パス追従を行う優先順位を付け、優先 パスの順に、パス追従処理を行うことを特徴として 、る。
[0024] 前記優先パス順のパス追従処理は、パス毎に、前記パス追従領域とマスク領域とを 設定して行う、或いは、前記パス追従領域を設定して当該パスを追従させ、当該追従 終了時に前記パスに前記マスク領域を設定するようにしてもよいものである。
[0025] すべての前記推定されたマルチパスの追従が完了したとき、行うようにしてもよ!、も のである。
[0026] 前グループ化処理は、隣接する前記パスの伝播遅延時間差を Tdとし、パス追従領 域の時間長の 2分の 1を Ttとし、マスク領域の時間長を Tmとしたとき、 Td< 2 (Tt+T m)が成立するときに、隣接する前記各パスをグループとするようにしてもよいもので ある。前記グループィ匕処理は、隣接する前記パスの伝播遅延時間差が予め設定した 所定の時間以内であるとき、隣接する前記各パスをグループとするようにしてもよいも のである。
[0027] 前記優先順位は、前記グループ内の最大信号電力を有する前記パスを最優先と する。前記パスが有する信号電力の高 、順とするようにしてもょ 、ものである前記優 先順位は、前記パスの分離抽出が行われた時間順とする、或いは新しく前記パスの 分離抽出が行われた順とするようにしてもょ 、ものである。
[0028] 優先順位付けられた前記パスのうちの最優先の前記パスに前記パス追従領域及び 前記マスク領域を設定して前記パスの追従を行った後、残りの前記パスに一律に前 記パス追従領域及び前記マスク領域を設定して前記パスを追従するようにしてもょ 、 ものである。優先順位付けられた前記パスを優先順位に従って前記パスに前記ノ ス 追従領域及び前記マスク領域を設定して前記パスを追従し、当該追従が完了した前 記パスに前記パス追従領域及び前記マスク領域を再設定した後に、残りの前記パス に前記パス追従領域及び前記マスク領域を設定して当該パスを追従するようにして もよいものである。
発明の効果
[0029] 本発明によれば、マルチパス多重信号を受信する際に、伝播路の経時的変動につ れて変動するパスの追従にぉ 、て、マルチパス内の互いに時間的に近接して 、る各
パスに対してフィンガ受信機が割り当てられた場合には、これらのパスをグループィ匕 し、グループ内の各パスに対してパス追従を行う優先順位を付け、優先パスの順に、 パス追従処理を行うため、マスク領域によりパス追従が不能に陥ることはなぐ受信特 性を向上できる。
発明を実施するための最良の形態
[0030] 以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
[0031] 実施形態に係る移動通信システムの受信機は基本的構成として、受信されるマル チパス多重信号の遅延プロファイルに基づ 、て、マルチパスに含まれる各パスを分 離抽出し、前記分離されたパス毎に受信信号を復調し、前記復調をした復調信号を レイク合成する移動通信システムの受信機であって、
前記マルチパスに含まれる各パスの分離抽出と、前記分離抽出したパスの復調用 フィンガ受信機への割り当てとを行い、前記マルチノ スカも分離抽出したパスのうち、 伝搬遅延時間の差の小さい近接パスグループのパスに対して優先順を設定すること で、その優先順に従って隣接パス相互間の干渉を排除して、パス追従を行うことを特 徴とするものである。次に、具体例を用いて実施形態を詳細に説明する。
(実施形態 1)
[0032] 実施形態に係る移動通信システムの受信機を、 DS— CDMA方式の受信機に適 用した例を実施形態 1として説明する。実施形態 1に係る CDMA受信装置 1は上述 したように、複数の伝播路を経て受信されるマルチパス多重信号のパスに対して設 定されるパス追従領域とマスク領域とが重なり合うとき、これらのパスをグループィ匕し、 グループ内の各パスに対して優先順位を付与し、その優先順位の順番に各パスを追 従するものであって、図 1に示すように、遅延プロファイル作成部 12と、ノ ス割り当て 部 14と、複数個のフィンガ受信部 16と、レイク合成部 18とを有している。なお、図 1に は図示していないが、 CDMA受信装置は、無線受信部、 AZD変換部を有しており 、AZD変換部でアナログ信号力 変換されたデジタル信号であるベースバンドデジ タル信号が遅延プロファイル作成部 12に入力する。
[0033] 前記無線受信部は、受信信号を無線周波数からのダウンコンバートし、かつ位相 復調によるベースバンドアナログ (IZQ)信号へ変換し、前記 AZD変換部は、前記
ベースバンドアナログ信号をベースバンドデジタル信号に変換し、そのベースバンド デジタル信号を遅延プロファイル作成部 12に出力する。遅延プロファイル作成部 12 は、前記ベースバンドデジタル信号に基づ 、て遅延プロファイル (例えば図 4に示す 遅延プロファイル)を作成する。遅延プロフイイル作成部 12は、前記 AZD変換部か ら前記ベースバンドデジタル信号が入力する毎に前記遅延プロファイルを更新する。
[0034] ノ ス割り当て部 14は、遅延プロファイル作成部 12から出力される遅延プロファイル に基づいて、マルチノスに含まれるパスを分離抽出し、前記分離抽出したパスをフィ ンガ受信部 16に割り当てる。パス割り当て部 14は、マルチパス力も分離したノ スの 伝搬時間の差の小さい近接パスグループのパスに対して優先順を設定することで、 その優先順に従って隣接パス相互間の干渉を排除して、パス追従を行う。さらに、パ ス割り当て部 14は、遅延プロファイル中の信号電力値のピークの各々をパスとして推 定し、そのパスのうちの有効(閾値以上)と思われるパスを各フィンガ受信部 16に割り 当てる。パス割り当て部 14は、遅延プロフィル作成部 12が遅延プロファイルを更新す る毎に、更新された遅延プロファイルに基づいてパスを追従する、すなわち、更新前 に推定した各パスの信号電力値のピークが変動している力否かを検出し、その検出 結果に基づ 、てパスに対するフィンガ受信部の割り当てを更新する。
[0035] 具体的に説明すると、パス割り当て部 14は図 2に示すように、グループィ匕部 22と、 判定部 24と、パス追従処理部 26とから構成される。
[0036] グループ化部 22は、遅延プロファイルに基づいてマルチパス力 各パスを分離抽 出する際に、単独パスと、近接パスグループのパスとにグループ化し、そのグループ 化したノ ス毎にフィンガ受信部 16をそれぞれ割り当てる。すなわち、グループ化部 2 2は、フィンガ受信部 16を割り当てるにあたって、隣接するパスの伝搬時間差が設定 時間内にある力否かを判断することで、単独パスと近接パスグループのノ スとにダル ープ化する。
[0037] 具体的に説明する。前記作成された遅延プロファイルが図 4に示すものであるとす る。グループ化部 22は、図 4に示す最初のパス 201と後続のパス 202との伝搬遅延 時間差 Tdを計算し、 Tdく 2 (Tt+Tm)の条件が成立する力否かに基づいて、パス の伝搬時間差が設定時間内 (Td< 2 (Tt+Tm) )にあるパスを近接パスグループ内
でのパスとして認定する。前記 Tdく 2 (Tt+Tm)の条件について説明する。パス、例 えば図 5のパス 201において、信号電力値のピークとなる位置を追従する領域として パス追従領域 PCが設定され、そのパス追従領域 PCのサイドローブにマスク領域 MS が設定される。 2Ttはパス追従領域 PCの時間長、 2Tmはマスク領域 MSの時間長を それぞれ示す。グループ化部 22は、遅延プロファイル中の信号電力値がピークとな る位置をパスの位置として推定し、その推定結果に基づ 、て上述したグループィ匕の 処理を行う。
[0038] 図 4に示す遅延プロファイルにおいて、ノ ス 202は、後続のパス 202との間に 2 (Tt
+Tm) <Tdが成立するため、グループ化部 22は、パス 202を独立パス(単独パス) として認定する。
[0039] 図 4に示す遅延プロファイルにおいて、パス 202,パス 203, 204は、伝搬遅延時間 差が極めて小さぐ接近して伝搬され、ノ ス 202, 203, 204は、 2 (Tt+Tm) >Tdが 成立するため、グループ化部 22は、ノ ス 202, 203, 204を近接パスグループのパス として認定する。
[0040] グループィ匕部 22は、図 4に示す遅延プロファイルでのパス 202, 203, 204につい て認定した情報に基づいて、近接パスグループに含まれるパス 202, 203, 204を個 々のパスに分離する。
[0041] グループ化部 22が図 4に示す遅延プロファイルのうち近接パスグループに含まれる ノ ス 202, 203, 204を個々のパスに分離する際、パスの信号電力値に基づいて優 先順を設定し、その優先中に従って隣接パス相互間の干渉を排除して、パスを個々 に分離する場合を一例として説明する。
[0042] 図 4に示す遅延プロファイルにおいて、近接パスグループに含まれるパス 202, 20 3, 204のうち、パス 202に対して伝搬遅延時間をもって伝搬された第 2番目のパス 2 03の信号電力値が最も高 、値を示して 、る。パス 203の信号電力値に続 、て信号 電力値が高いパスはパス 204であり、最も信号電力値が低いパスはパス 202である。 そこで、グループ化部 22は、パスの信号電力値 (パス 203の信号電力値 >パス 204 の信号電力値 >パス 202の信号電力値)に基づいて、近接パスグループに含まれる ノ ス 202, 203, 204を偶々のノ ス【こ分離する。
[0043] 以上の処理を経て、グループ化部 22は、独立パスであるパス 201と、近接パスダル ープに含まれるパス 202, 203, 204とにフィンガ受信機 16を割り当てる。なお、ダル 一プ化部 22は、独立パスであるパス 201と、近接パスグループに含まれるパス 202, 203, 204との信号電力値力閾値以下である場合に、ノ ス 201, 202, 203, 204へ のフィンガ受信機 16の割り当てを中止する。
[0044] 判定部 24は、グループィ匕部 22からの情報を受け取り、グループィ匕部 22が割り当て たノ ス 201, 202, 203, 204のうち、ノ ス 201力 虫立ノ スである力否力 ノ ス 202, 2 03, 204が近接パスグループのパスであるか否かをそれぞれ判定する。判定部 24は 、判定結果をパス追従処理部 26に出力する。
[0045] ノ ス追従処理部 26は、判定部 24から出力される情報に基づいて、独立パスとして のノ ス 201と、近接パスグループに含まれるパス 202, 203, 204とに対するパス追 従処理を行う。判定部 24から出力される情報では、パス 201が独立パスであり、パス 202, 203, 204が近接パスグループに含まれるパスであるとする。
[0046] パス追従処理部 26は図 5に示すように、パス 201についてパス追従領域 PCを設定 するとともに、そのサイドローブにマスク領域 MSを設定し、パス 201についてのパス 追従処理を行う。具体的に説明すると、パス追従処理部 26は、グループィ匕部 22が遅 延プロファイル中でのピーク位置をパス 201として推定した情報と、更新された遅延 プロファイル中でのピーク位置をパス 201として推定した情報とに基づいて、更新前 後のパス 201における信号電力値のピーク位置にずれが生じて 、るか否かの処理を 行う。図 5において、パス 201のうち、点線で示す領域がマスク領域 MSである。
[0047] 次に、パス追従処理部 26がパス 201以外のパス 202, 203, 204についてパス追 従処理を行う場合について説明する。パス追従処理部 26は図 5〜図 9に示すように、 近接パスグループに含まれるパス 202, 203, 204に優先順を設定し、その優先順に 従って、各パス 202, 203, 204にパス追従領域 PCとマスク領域 MSとを設定し、各 ノ ス 202, 203, 204【こ対するノ ス追従処理を行う。
具体的に説明すると、パス追従処理部 26は、前記優先順に従ってパス単位で、ダル 一プ化部 22が遅延プロファイル中でのピーク位置をパス 202, 203, 204として推定 した情報と、更新された遅延プロファイル中でのピーク位置をパス 202, 203, 204と
して推定した情報とに基づいて、更新前後のパス 202, 203, 204における信号電力 値のピーク位置にずれが生じている力否かの処理を行う。
[0048] 図 4に示す遅延プロファイルにお!/、ては、パス追従処理部 26は、ノ ス 203、パス 20 4、パス 202の順に優先度を設定し、最初にパス 203についてパス追従処理を行い、 次 、でパス 204につ!/、てパス追従処理を行!、、最後にパス 202につ!/、てパス追従処 理を行う。
[0049] フィンガ受信部 16は、パス割り当て部 14の指示に従ってパス毎に受信信号を CD MA符合復調 (逆拡散)する。レイク合成部 18は、各フィンガ受信部 16からのパス毎 の復調信号をレイク合成して、 CDMA復調信号を出力する。
[0050] 以上の説明では、実施形態 1に係る CDMA受信機をノヽードウエアとして構築した 力 これに限られるものではない。 CDMA受信機を構成するコンピュータの CPUに 制御プログラムに基づいて、遅延プロファイル部 12、パス割り当て部 14、ファインが 受信部 16及びレイク合成部 18の上述した各機能を実行させるソフトウェアとして構 築するようにしてもょ 、ものである。
[0051] 次に、実施形態に係る移動通信システムの受信機の動作を図 3に基づいて説明す る。
[0052] 説明の都合上、遅延プロファイル作成部 12は、入力されるベースバンドデジタル信 号に基づいて図 4に示す遅延プロファイルを作成し、パス割り当て部 14は、図 4に示 す遅延プロファイルに基づいて、遅延プロファイル上の 4点 201、 202、 203及び 20 4力 有意な信号電力を有するパスとして推定し、その推定したパス 201, 202, 203 , 204に対してフィンガ受信部 16をそれぞれ割り当てて 、るものとする。
[0053] 以上の状態において、遅延プロファイル作成部 12が前回の遅延プロファイルを更 新し、その更新した遅延プロファイルに基づ 、てマルチパスに含まれる各パスを抽出 し、その抽出したパスについてパス追従処理を行い、そのパス処理を行ったパスに対 するフィンガ受信部 16の割り当てを更新する場合について説明する。
[0054] 図 4において、ノ ス 201, 202, 203, 204は、更新された遅延プロフアイノレ中での 信号電力値がピークの位置でパスとして推定されたものである。図 4において、 201a , 202a, 203a及び 204aは、更新前の遅延プロファイル中での信号電力値がピーク
の位置でパスとして推定されたものである。図 4に示すように、パスに対応するパス追 従領域を特定するための単位サンプリング時間 Ttは、パスの信号電力値のピーク位 置を中心として左右に設定され、パス追従領域がサンプリング時間 2Ttとして設定さ れる。マスク領域を特定するための単位サンプリング時間 Tmは、パス追従領域の外 側にそれぞれ設定され、マスク領域がサンプリング時間 2Tmとして設定される。なお 、図 4では、ノ ス 201につ!/、てパス追従領域 PC (2Tt)とマスク領域 MS (2Tm)とを 設定した場合を図示した力 パス追従領域 PC (2Tt)とマスク領域 MS (2Tm)はパス 202, 203, 204【こつ!ヽてち同様【こ設定される。図 4【こお!ヽて、ノ ス 201【こ対するノ ス 202の伝搬遅延時間の差が伝搬遅延時間 Tdである。なお、伝搬遅延時間差 Tdは、 その長短の違いがある力 ノ ス 202とノ ス 203との間、パス 203とパス 204との間にも 同様に存在する。
[0055] 先ず、グループ化部 22は、図 4に示す最初のパス 201と後続のパス 202との伝搬 遅延時間差 Tdを計算する(図 3のステップ Sl)。
[0056] グループィ匕部 22は、計算した伝搬遅延時間差 Tdに基づ 、て、 Tdく 2 (Tt+Tm) の条件が成立する力否かを判定する(図 3のステップ S3)。
[0057] 図 4に示す遅延プロファイルにおいて、ノ ス 202は、後続のパス 202との間に 2 (Tt
+Tm) >Tdが成立するため、グループ化部 22は、パス 202を独立パスとして認定 する(図 3のステップ S 2; N)。
[0058] 図 4に示す遅延プロファイルにおいて、パス 202,パス 203, 204は、伝搬遅延時間 差が極めて小さぐ接近して伝搬され、ノ ス 202, 203, 204は、 2 (Tt+Tm) >Tdが 成立しないため、グループ化部 22は、パス 202, 203, 204を近接パスグループのパ スとして認定する(図 3のステップ S2 ;Y)。
[0059] 以上の処理が隣接する全てのパスにつ!、て行われて!/ヽな 、場合(図 3のステップ S 5 ;Ν)、グループィ匕部 22は、処理をステップ S1に移行する。これに対して、以上の処 理が隣接する全てのパスについて行われている場合(図 3のステップ S 5 ; Υ)、グルー プィ匕咅 は、図 4に示す遅延プロフアイノレでのノ ス 202, 203, 204について認定し た情報に基づいて、更新された遅延プロファイル中で信号電力値力 Sピークの位置を パス 201として推定する。同様に、グループ化部 22は、更新された遅延プロファイル
中で信号電力値がピークの位置をパス 202, 203, 204として推定し、かつ近接する ノ ス 202, 203, 204を近接パスグループのパスとしてグループ化する。
[0060] グループィ匕部 22は、パス 202に対して伝搬遅延時間をもって伝搬された第 2番目 のパス 203の信号電力値が最も高!、値を示すパスとし、パス 203の信号電力値に続 V、て信号電力値が高!、パスをパス 204とし、最も信号電力値が低 、パスをパス 202と して、パスの信号電力値に基づいて、近接パスグループに含まれるパス 202, 203, 204を個々のパスに分離する。
[0061] 以上の処理を経て、グループ化部 22は、独立パスであるパス 201と、近接パスダル ープに含まれるパス 202, 203, 204とにフィンガ受信機 16を割り当てる。
[0062] 次に、判定部 24は、グループィ匕部 22からの情報を受け取り、グループ化部 22が割 り当てたノ ス 201, 202, 203, 204のうち、ノ ス 201力 虫立ノ スである力否力 ノ ス 2 02, 203, 204が近接パスグループのパスであるか否かをそれぞれ判定する(図 3の ステップ S6)。判定部 24は、判定結果をパス追従処理部 26に出力する。
[0063] ノ ス追従処理部 26は、判定部 24から出力される情報に基づいて、パスが単独パス
(独立パス)である場合と、近接パスグループのパスである場合とに分けて以下のパス 追従処理を行う。
[0064] パス追従処理部 26は、パス 201が単独パスである場合(図 3のステップ S6 ;Y)、図 5に示すように、パス 201にパス追従領域 PCを設定するとともに、そのサイドローブに マスク領域 MSを設定し、パス 201に対するパス追従処理、すなわち、パス 201にお ける信号電力値が最も高い箇所を検索する処理を行う。すなわち、パス追従処理部 26は、パス追従領域 PC内で信号電力値のピーク 201aに変動があれば、パスが変 動していると推定し、信号電力値のピーク位置にパスを追従させる(図 3のステップ S 7)。図 5に示す場合、パス 201のピークと信号電力値のピーク位置とがー致している ため、パス追従処理部 26は、パス 201についてのパス追従処理を終了させる(図 3の ステップ S 7)。
[0065] 次に、パス追従処理部 26は、隣接するパス 202, 203, 204が近接パスグループの パスであるため(図 3のステップ S6 ;N)、次のように近接パスグループに含まれるパス 202, 203, 204に対するパス追従処理を行う。
[0066] パス追従処理部 26は図 5〜図 9に示すように、近接パスグループに含まれるパス 2 02, 203, 204【こ優先 jl匿を設定し、その優先川頁【こ従って、各ノ ス 202, 203, 204【こ パス追従領域 PCとマスク領域 MSとを設定し、各パス 202, 203, 204に対するパス 追従処理、すなわち、各パス 202, 203, 204における信号電力値が最も高い箇所 を検索する処理を行う。
[0067] すなわち、パス追従処理部 26は図 4に示すように、信号電力値が最も高いパス 20 3を選択する(図 3のステップ S8)。そして、パス追従処理部 26は図 6に示すように、 パス 203にパス追従領域 PCを設定するとともに、そのサイドローブにマスク領域 MS を設定し、パス 203に対するパス追従処理を行う。図 6に示すように、パス追従処理 部 26は、パス追従領域 PC内で信号電力値のピーク位置がピーク 203aに対して右 側にずれているため、パス 203が変動していると推定し、図 7に示すようにパス 203の ピークをピーク 203aに対して右側に追従させる(図 3のステップ S9)。
[0068] 次いで、パス追従処理部 26は、上述した近接パスグループのうちの残りのパス、例 えば、図 4に示すパス 203、 204の各々に対するパス追従処理を行う(図 3のステップ S10)。すなわち、パス追従処理部 26は図 8に示すように、パス 204に対してパス追 従領域 PCとマスク領域 MSとを設定することで、ノ ス 204につ!/、てのパス追従処理を 行う。図 8において、パス 204の波形のうち、実線で示す領域がパス追従領域 PCで あり、点線で示す領域がマスク領域 MSである。図 8から明らかなように、パス追従処 理部 26は、パス追従領域 PC内で信号電力値のピーク位置がピーク 204aに対して 右側にずれているため、パス 204が変動していると推定し、図 8に示すようにパス 204 のピークをピーク 204aに対して右側に追従させる(図 3のステップ S10)。この場合、 パス 204に近接するパス 203のパス追従領域 PCとマスク領域 MSとを設定しないた め、パス 203とパス 204とのサイドローブに位置するマスク領域が重畳する、すなわち 干渉することはない。
[0069] パス追従処理部 26は図 8に示すように、パス 204について信号電力値のピーク位 置に対してずれがあるため、図 9に示すようにパス追従処理を行う(図 3のステップ S1 0)。
[0070] パス追従処理部 26は、ノ ス 202につ!/、ても、パス 204と同様の処理を行う(図 3のス
テツプ SI 0)。
[0071] パス追従処理部 26は、すべての割り当て済みのパスについてステップ S6乃至 S10 の処理が完了したか否かを判定し(図 3のステップ S 11)、完了していないならば(図 3 のステップ S 11の N)、ステップ S6乃至 S 10の処理の繰り返し処理を行う。逆に、パス 追従処理部 26は図 9に示すように、すべての割り当て済みのパスに対するパス追従 処理が完了したならば(図 3のステップ S11の Y)、今回のパス更新における一連の処 理を終了する(図 3のステップ S 12)。
[0072] この一連の処理処理 (所定の時間期間)後に、従来と同様に、次回のパス割り当て の更新、つまり、新規なノ スの検索と消滅パスの割り当て削除も合わせて行う。実施 形態いでは、パス割り当ての更新に要旨がないため、その説明は省略する。
[0073] 実施形態 1によれば、割り当て済みのパスに対してパス追従領域とマスク領域とを 設定するのに先立って、割り当て済みの各パスに設定されるパス追従領域とマスク領 域とが互いに重なり合うか否かを判定し、その重なり合う領域にあるパスのうちの最大 の信号電力を有するパスに対して優先的にパス追従領域とマスク領域とを設定して 当該パスの追従を行うようにしているので、上記当該パスのパス追従領域の一部が 他の割り当て済みのパスに設定されるマスク領域内とされる、換言すれば他の割り当 て済みのパスに設定されるマスク領域によって潰されることは無くなる。したがって、 ノ^の追従が不能に陥るのを防止することができる。これにより、受信品質を持続的 に維持することができる。
(実施形態 2)
[0074] 実施形態 1では、近接パスグループのパスについてパス追従を行う場合の優先順 位付けを信号電力値に基づいて設定したが、これに限られるものではない。前記優 先順位付けを、近接パスグループのパスを分離抽出した時間順に基づ ヽて設定して もよいものである。この構成によっても、実施形態 1と同様の効果を得ることができる。 また、グループ化は、 1つのパスについてのパス追従処理を行う毎に行う、或いは推 定された全てのバルチパスについてのパス追従処理が完了した時点で行う方式のい ずれを採用してもよいものである。
(実施形態 3)
[0075] 実施形態では、近接パスグループとされたパスについてのノ ス追従を行う場合の優 先順位付けを、パスにフィンガ受信部を割り当てた順に基づ 、て設定してもよ 、もの である。この構成によっても、実施形態 1と同様の効果を得ることができる。
(実施形態 4)
[0076] 実施形態では、パス割り当て部により、近接パスグループのうちの最優先の割り当 て済みのパスにパス追従領域及びマスク領域を設定してパスの追従を行った後、残 つたノ スに設定するマスク領域が干渉しな 、場合、残ったパスに一律にパス追従領 域及びマスク領域を設定して近接パスグループ内の割り当て済みのパスの追従を行 うようにしてもよいものである。この構成によれば、残ったパスについてのパス追従処 理を並行させて行うことができ、パス追従処理を迅速に行うことができるという利点を 有する。
(実施形態 5)
[0077] 実施形態では、 1つの割り当て済みのパスについてのパス追従処理の完了の都度 、上述した割り当て済みのパスが重なり合うか否かを判定し、その判定結果に基づい てノ ス追従処理を行うようにしてもよいものである。この構成によれば、近接パスダル ープに含まれるパスのマスク領域が干渉することを確実に防止できるという利点を有 する。
(実施形態 6)
[0078] 実施形態における優先順位順のパス追従処理は、最優先のパスにパス追従領域 を設定して当該パスを追従させ、当該追従終了時に最優先のパスにマスク領域を設 定し、最優先のパス以降のパスに順次パス追従領域とマスク領域とを設定して行うよ うにしてもよい。
産業上の利用可能性
[0079] 本発明によれば、 CDMA受信装置のほか、スペクトル拡散方式で複数の伝播路を 経て受信されるスペクトル拡散信号以外のマルチパス多重信号を受信するその他の 形式の受信装置にお ヽても実施し得る。
図面の簡単な説明
[0080] [図 1]本発明の実施形態 1に係る CDMA受信装置の電気的構成を示すブロック図で
ある。
[図 2]本発明の実施形態 1に係る CDMA受信装置におけるパス割り当て部の具体的 構成を示すブロック図である。
[図 3]本発明の実施形態 1に係る CDMA受信装置におけるパス割り当て部の動作を 説明するフローチャートである。
[図 4]本発明の実施形態 1に係る CDMA受信装置におけるパス割り当て部によって 割り当てられたパスの例を示す図である。
[図 5]本発明の実施形態 1に係る CDMA受信装置におけるパス割り当て部によるパ ス追従領域及びマスク領域の設定例を示す図である。
[図 6]本発明の実施形態 1に係る CDMA受信装置のパス割り当て部による最大信号 電力を有する割り当て進みのパスに対するパス追従領域及びマスク領域の設定例を 示す図である。
[図 7]本発明の実施形態 1に係る CDMA受信装置のパス割り当て部で行われたパス 追従完了後の状態例を示す図である。
[図 8]本発明の実施形態 1に係る CDMA受信装置のパス割り当て部で設定されたマ スク領域の例を示す図である。
[図 9]本発明の実施形態 1に係る CDMA受信装置のパス割り当て部で行われたパス 追従完了後の他の状態例を示す図である。
[図 10]従来の CDMA方式の受信装置で作成される遅延プロファイルの例を示す図 である。
[図 11]従来技術で遅延プロファイルのパスに設定されるパス追従領域とマスク領域を 示す図である。
[図 12]従来技術で遅延プロファイルの複数のマルチパスの各々に対してパス追従領 域とマスク領域とを設定したとき生ずる技術的問題を説明するための図である。 符号の説明
1 CDMA受信装置
12 遅延プロファイル作成部
14 パス割り当て部
グループ化部 判定部 パス追従処理部
Claims
[1] 受信されるマルチパス多重信号の遅延プロファイルに基づいて、マルチパスに含ま れる各パスを分離抽出し、前記分離されたパス毎に受信信号を復調し、前記復調を した復調信号をレイク合成する移動通信システムの受信機であって、
前記マルチパスに含まれる各パスの分離抽出と、前記分離抽出したパスの復調用 フィンガ受信機への割り当てとを行うパス割り当て部を有し、
前記パス割り当て部は、前記マルチパス力 分離した伝搬遅延時間の差の小さ 、 近接パスグループのパスに対して優先順を設定することで、その優先順に従って隣 接パス相互間の干渉を排除して、パス追従処理を行うことを特徴とする移動通信シス テムの受信機。
[2] 前記パス割り当て部は、前記優先順に従って、パス毎に前記パス追従領域と前記 マスク領域とを設定してパス追従を行う、請求項 1記載の受信機。
[3] 前記パス割り当て部は、
隣接するパスの伝播遅延時間差が設定時間以内であるとき、近接パスグループの パスとして認定する、請求項 1に記載の受信機。
[4] 前記パス割り当て部は、
隣接する前記パスの伝播遅延時間差を Td、パス追従領域の時間長の 2分の 1を Tt 、マスク領域の時間長を Tmとしたとき、 Td< 2 (Tt+Tm)が成立するときに、前記近 接パスグループのパスとして認定する、請求項 3に記載の受信機。
[5] 前記パス割り当て部は、近接パスグループに含まれるパスの信号電力値に基づ ヽ て前記優先順を設定する、請求項 1に記載の受信機。
[6] 前記パス割り当て部は、近接グループのパスを分離抽出した時間順に基づ 、て前 記優先順を設定する、請求項 1に記載の受信機。
[7] 受信されるマルチパス多重信号の遅延プロファイルに基づいて、マルチパスに含ま れる各パスを分離抽出し、前記分離されたパス毎に受信信号を復調し、前記復調を した復調信号をレイク合成する移動通信システムの受信機であって、
前記マルチパスに含まれる各パスの分離抽出と、前記分離抽出したパスの復調用 フィンガ受信機への割り当てとを行 、、
前記マルチパス力も分離抽出したパスのうち、伝搬遅延時間の差の小さい近接パ スグループのパスに対して優先順を設定することで、その優先順に従って隣接パス 相互間の干渉を排除して、パス追従を行うことを特徴とする移動通信方法のパス追 従方法。
[8] 前記優先順に従って、パス毎に前記パス追従領域と前記マスク領域とを設定して パス追従処理を行う、請求項 7に記載の移動通信システムのパス追従方法。
[9] 隣接するパスの伝播遅延時間差が設定時間以内であるとき、近接パスグループの パスとして認定する、請求項 7に記載の移動通信システムのパス追従方法。
[10] 隣接する前記パスの伝播遅延時間差を Td、パス追従領域の時間長の 2分の 1を Tt 、マスク領域の時間長を Tmとしたとき、 Td< 2 (Tt+Tm)が成立するときに、前記近 接パスグループのパスとして認定する、請求項 9に記載の移動通信システムのパス追 従方法。
[11] 近接パスグループに含まれるパスの信号電力値に基づいて前記優先順を設定す る、請求項 7に記載の移動通信システムのパス追従方法。
[12] 近接グループのパスを分離抽出した時間順に基づ 、て前記優先順を設定する、請 求項 7に記載の移動通信システムのパス追従方法。
[13] 受信されるマルチパス多重信号の遅延プロファイルに基づいて、マルチパスに含ま れる各パスを分離抽出し、前記分離されたパス毎に受信信号を復調し、前記復調を した復調信号をレイク合成する移動通信システムを構成するコンピュータに、 前記マルチパスに含まれる各パスの分離抽出と、前記分離抽出したパスの復調用 フィンガ受信機への割り当てとを行う機能と、
前記マルチパス力も分離抽出したパスのうち、伝搬遅延時間の差の小さい近接パ スグループのパスに対して優先順を設定することで、その優先順に従って隣接パス 相互間の干渉を排除して、パス追従を行う機能とを実行させることを特徴とする制御 プログラム。
[14] 前記コンピュータに、前記優先順に従って、パス毎に前記パス追従領域と前記マス ク領域とを設定してパス追従を行う機能を実行させる、請求項 13に記載の制御プロ グラム。
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NENP | Non-entry into the national phase |
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