(57)【要約】    【課題】      プリアンブルの誤検出が起こる確率を低減する無線通信装置を提供すること。    【解決手段】  基地局２００に、所定の周期で送信されるプリアンブルを受信する無線部２１０と、当該無線部２１０の出力から遅延プロファイルを作成する整合フィルタ２２０と、遅延プロファイルにおける所定範囲（例えば、１フレーム範囲）ごとの電力値が最大のパスであってその電力値がしきい値以上である最大パスの電力値を抽出する最大パス情報抽出部２３０と、抽出した最大パスの電力値（最大パス情報に含まれる）を複数加算した加算電力値に応じて、プリアンブルの受信を検出するプリアンブル検出部２６０とを設けた。  【選択図】      図１
2006217041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の周期で送信されるプリアンブルを受信する受信手段と、
前記受信手段の出力から遅延プロファイルを作成する遅延プロファイル作成手段と、
前記遅延プロファイルにおける所定範囲ごとの電力値が最大のパスであってその電力値がしきい値以上である前記最大パスの電力値を抽出する抽出手段と、
前記抽出した最大パスの電力値を複数加算した加算電力値に応じて、前記プリアンブルの受信を検出する検出手段と、
を具備することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記検出手段は、前記加算電力値が第２のしきい値以上であるときに、前記プリアンブルの受信を検出することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記検出手段は、前記加算電力値に加えて、前記抽出手段が前記最大パスの電力値を抽出した前記所定範囲が前記遅延プロファイルにおいて現れる周期と前記プリアンブルが送信される周期との比較結果に応じて、前記プリアンブルの受信を検出することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記検出手段は、前記抽出手段が前記最大パスの電力値を抽出した前記所定範囲が前記遅延プロファイルにおいて現れる周期と前記プリアンブルが送信される周期との差が所定の誤差範囲内にあるときに、前記プリアンブルの受信を検出することを特徴とする請求項３記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にランダムアクセス制御を適用する無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＤＭＡ移動通信システムにおけるランダムアクセス制御方法では、移動局が発呼しようとするとき、移動局はメッセージの送信に先立ち、基地局に対してメッセージが発生したことを通知するプリアンブルを送信する。
【０００３】
そして、基地局はプリアンブルの受信を検出すると、接続要求をしてきた移動局に対してメッセージ送信を許可する送信制御信号を送信する。この送信制御信号を受信した移動局はメッセージ送信を開始する。
【０００４】
一方、プリアンブル受信検出ができなかった場合、基地局は送信制御信号を移動局に送信しない。そのため、移動局が実際にはプリアンブルを送信したにも拘わらず基地局がそれを検出できない場合には、移動局は前回プリアンブルを送信したタイミングから一定の時間間隔を置いて再度プリアンブルを送信する。
【０００５】
ここで、上記基地局はプリアンブルを受信すると、整合フィルタ出力の複数のピーク値を１つに集めることで信号電力を上げたＲＡＫＥ合成後の出力でプリアンブルの検出を行っている（特許文献１参照）。このように１つのプリアンブルに対応する複数のピークを集約して大きくした信号電力でプリアンブルの検出を行うことにより、プリアンブルの検出を見逃す確率を低減することができる。  
【特許文献１】特開２００１−２０４０７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の通信システムにおいては、プリアンブルの検出を見逃す確率を低減することが可能である一方で、実際はプリアンブルを受信していないにも拘わらずノイズ等によるピークを集約することによりプリアンブルを検出してしまう、所謂プリアンブル誤検出が起こる頻度が高くなる問題がある。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、プリアンブルの誤検出が起こる確率を低減する無線通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の無線通信装置は、所定の周期で送信されるプリアンブルを受信する受信手段と、前記受信手段の出力から遅延プロファイルを作成する遅延プロファイル作成手段と、前記遅延プロファイルにおける所定範囲ごとの電力値が最大のパスであってその電力値がしきい値以上である前記最大パスの電力値を抽出する抽出手段と、前記抽出した最大パスの電力値を複数加算した加算電力値に応じて、前記プリアンブルの受信を検出する検出手段と、を具備する構成を採る。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、プリアンブルの誤検出が起こる確率を低減する無線通信装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
図１に示すように、本実施の形態の無線通信システム１０は、移動局１００と、基地局２００と、保守装置３００とを有する。移動局１００は、基地局２００と通信開始する際にはまず接続要求のためのプリアンブルを送信する。そして、基地局２００はプリアンブルを検出すると、移動局１００に対して接続要求を許可することを示すＡＩＣＨ信号を送信する。なお、移動局１００は、プリアンブルの送信タイミングから「所定時間」経ってもＡＩＣＨ信号を受信しないときには、プリアンブルを再度送信する。このとき、プリアンブルの送信電力を再送の度に段階的に上げる、所謂送信電力ランピングを導入してもよいし、同じ送信電力にて再送してもよい。
【００１２】
そして本実施の形態の１つの特徴は、基地局２００が、プリアンブルを複数個受信できるだけの期間プリアンブルを受信したか否かの判断をせず、複数のプリアンブルを受信することを前提としてＡＩＣＨ信号の送信制御を行うことにある。
【００１３】
また、図１に示すように基地局２００は、無線部２１０と、整合フィルタ２２０と、最大パス情報抽出部２３０と、フレームカウンタ２４０と、最大パス情報格納レジスタ２５０と、プリアンブル検出部２６０と、制御部２７０と、プリアンブル情報格納部２８０とを有する。
【００１４】
無線部２１０は、移動局１００からのプリアンブルを受信して、整合フィルタ２２０に出力する。
【００１５】
整合フィルタ２２０は、無線部２１０からの出力信号を入力し、遅延プロファイルを生成して出力する。
【００１６】
最大パス情報抽出部２３０は、整合フィルタ２２０から出力された遅延プロファイルを入力する。そして、最大パス情報抽出部２３０は、遅延プロファイルにおける１フレームに対応する範囲（以下、「１フレーム範囲」という）ごとに、現れるピークが最大のパス（以下、「最大パス」という）を特定し、その最大パスの電力値を抽出する。最大パス情報抽出部２３０は、１フレーム間隔で入力されるフレーム信号に基づいて「１フレーム範囲」を特定している。なお、ここでは「１フレーム範囲」ごとに最大パスを特定するものとして説明を行うが、この期間は特に限定されるものではない。ただし、上記「所定時間」間隔を置いて複数回送信されてくるプリアンブルを効率よく利用するためには、「所定時間」以下とするのがよい。
【００１７】
さらに、最大パス情報抽出部２３０は、最大パスの電力値と入力されるパス検出しきい値とを比較して、最大パスの電力値がパス検出しきい値以上である場合には、抽出した最大パスの電力値を最大パス情報格納レジスタ２５０に出力すると共にフレームカウンタ２４０にフレーム番号出力命令信号を送出する。すなわち、最大パス情報抽出部２３０は、最大パスの電力値がパス検出しきい値以上である場合には、その最大パスが特定された１フレーム範囲において移動局１００からのプリアンブルを受信したと判断して最大パスの電力値およびフレーム番号出力命令信号を出力する。
【００１８】
図２を参照して具体的に説明すると、フレーム番号ｎの「１フレーム範囲」には、４つのパス（Ｐ２０１、Ｐ２０２、Ｐ２０３、Ｐ２０４）に対応するピークが現れている。これらのパスのうちピークが最大のパスとして、パスＰ２０３が特定される。そして、パスＰ２０３の電力値を抽出し、この電力値とパス検出しきい値とを比較すると、パスＰ２０３の電力値の方がパス検出しきい値よりも大きいので、この電力値が最大パス情報の一部として最大パス情報格納レジスタ２５０に出力される。
【００１９】
このように最大パス情報抽出部２３０は、整合フィルタ２２０から出力された遅延プロファイルにおける１フレーム範囲ごとの最大パスであってその電力値がパス検出しきい値以上である最大パスの電力値を抽出する。こうすることにより、１フレーム範囲において最大パス以外の情報を切り捨てることができる。また、最大パスの電力値がパス検出しきい値未満の１フレーム範囲においては、プリアンブルを受信していないと判断できるのでその１フレーム範囲の情報を切り捨てることができる。
【００２０】
フレームカウンタ２４０は、フレーム信号を入力し、この入力に応じてカウンタ値を１つ上げる。このカウンタ値がフレーム番号であり、最大パス情報抽出部２３０からのフレーム番号出力命令を入力すると、そのときのカウンタ値をフレーム番号として最大パス情報格納レジスタ２５０に出力する。
【００２１】
最大パス情報格納レジスタ２５０は、最大パス情報抽出部２３０からの最大パスの電力値と、この最大パスが抽出された１フレーム範囲に対応するフレーム番号とを対応づけて記憶する。ここで、本明細書においては、最大パス情報格納レジスタ２５０が対応づけて記憶する、最大パスの電力値およびフレーム番号を纏めて「最大パス情報」と呼ぶ。
【００２２】
そして、最大パス情報格納レジスタ２５０は、「最大パス情報」を保持しつつ、プリアンブル検出部２６０に出力する。
【００２３】
プリアンブル検出部２６０は、予め定められている「加算回数」分、最大パス情報格納レジスタ２５０からの「最大パス情報」に含まれる電力値を加算し、この加算電力値と、入力するプリアンブル検出しきい値とを比較する。
【００２４】
さらに、プリアンブル検出部２６０は、「最大パス情報」に含まれるフレーム番号の差が所定の誤差範囲内に収まっているか否かを判断する。この判断により、プリアンブルは所定時間間隔で移動局１００から送信されるので、最大パス情報が抽出されたパスがプリアンブルによるものであるか否かを確認することができる。
【００２５】
そして、プリアンブル検出部２６０は、比較の結果、加算電力値がプリアンブル検出しきい値以上であり、かつ、「最大パス情報」に含まれるフレーム番号の差が所定の誤差範囲内に収まっている場合には、プリアンブルを検出したと判断してその旨の判定結果を制御部２７０に出力する。一方、プリアンブル検出部２６０は、加算電力値がプリアンブル検出しきい値未満であるとき、又は「最大パス情報」に含まれるフレーム番号の差が所定の誤差範囲内に収まらないときには、プリアンブルを検出していないと判断して特に動作を行わない。
【００２６】
制御部２７０は、プリアンブル検出部２６０からプリアンブルを検出した旨の判定結果を受け取ると、ＡＩＣＨ信号を生成し無線部２１０を介して移動局１００に送信する。このとき、基地局２００において、移動局１００からのメッセージ送信の準備が整えられる。そして、このＡＩＣＨ信号を受けると移動局１００は、メッセージ送信を開始する。
【００２７】
また、制御部２７０は、プリアンブル検出部２６０からプリアンブルを検出した旨の判定結果を受け取ると、プリアンブル情報格納部２８０に対して、最大パス情報を格納することを命じる格納命令信号を出力する。そして、制御部２７０は、保守装置３００からの最大パス情報出力命令信号を受け取ると、格納命令信号に応じてプリアンブル情報格納部２８０に格納されている最大パス情報を取り出して保守装置３００に送出する。
【００２８】
プリアンブル情報格納部２８０は、制御部２７０からの最大パス情報出力命令信号をそのまま最大パス情報格納レジスタ２５０に出力し、この命令信号に応じて最大パス情報格納レジスタ２５０から出力される最大パス情報を格納する。
【００２９】
以上のように基地局２００においては、最大パス情報抽出部２３０、プリアンブル検出部２６０および制御部２７０の制御により、遅延プロファイルにおける１フレーム範囲ごとの最大パスであってその電力値がパス検出しきい値以上である最大パスを特定し、その特定した最大パスの電力値を加算した加算電力値とプリアンブル検出しきい値との比較結果に応じてＡＩＣＨ信号の送信を行う。
【００３０】
こうすることにより、従来１つのプリアンブルを受信したときに、ＲＡＫＥ合成の対象パスを決定するためのしきい値（以下、「ＲＡＫＥ合成しきい値」という）以上のパスをＲＡＫＥ合成し合成後の電力値によりプリアンブルを検出したか否かを判定していたのに対して、本実施の形態の基地局２００においては、第１に複数のプリアンブルを受信することを前提として、１フレーム範囲ごとの最大パスであってその電力値がパス検出しきい値以上である最大パスのみを利用するので、パス検出しきい値を上記従来のＲＡＫＥ合成しきい値より大きな値とすることができる。そのため、ノイズなどによりパス検出しきい値を越える可能性が小さくなるので、ノイズなどの影響を低減することができる。第２に、このノイズなどの影響が小さいと推定される、最大パス（この最大パスの電力値はパス検出しきい値以上である）を特定しこの最大パスの電力値を加算した加算電力値に応じてプリアンブルを検出したか否かを判定するので、ＲＡＫＥ合成を行わなくてもプリアンブルの検出を見逃す確率を低減することができ、かつ、プリアンブルの誤検出が起こる確率を低減することができる。そして、ＲＡＫＥ合成を行う必要がないので、ＤＳＰ等を利用する必要がなくなるため、基地局２００の回路構成を簡略化できる。
【００３１】
さらに、基地局２００においては複数のプリアンブルを受信することを前提として各プリアンブルを受信していると推測される最大パスの電力値を加算し、この加算電力値とプリアンブル検出しきい値との比較結果を見て初めてプリアンブルを検出したか否かを判断する。このため、高い確率でプリアンブルを受信していると推測される最大パスの電力値のみを用い、さらにこれらの加算値に応じてプリアンブル検出を判断するので、プリアンブルの誤検出が起こる確率を低減することができる。
【００３２】
またさらに、基地局２００においては、「最大パス情報」に含まれるフレーム番号の差が所定の誤差範囲内に収まっているか否かを判断することにより、プリアンブルを受信したと推測されるタイミングの周期性を判断材料としてプリアンブルを検出したか否かを判断できるので、プリアンブルの誤検出が起こる確率をさらに低減することができる。
【００３３】
次いで、上記プリアンブル検出部２６０の動作を図３に纏める。図３に示すように、ステップＳＴ３０１においてプリアンブル検出部２６０は、最大パス情報抽出部２３０にて抽出された最大パス情報を受け取った回数が所定の加算回数に達したか否かを判定する。
【００３４】
判定の結果、所定の加算回数に達している場合（ステップＳＴ３０１：ＹＥＳ）には、受け取った最大パス情報に含まれる電力値を加算して加算電力値を算出する（ステップＳＴ３０２）。なお所定の加算回数に達していない場合（ステップＳＴ３０１：ＮＯ）には、次の最大パス情報を受け取るまで待機する。
【００３５】
ステップＳＴ３０３において加算電力値とプリアンブル検出しきい値とを比較し、ステップＳＴ３０４において最大パス情報に含まれるフレーム番号の差が所定の誤差範囲に収まっているか否かを判定する。
【００３６】
加算電力値がプリアンブル検出しきい値以上（ステップＳＴ３０３：ＹＥＳ）であり、かつ、最大パス情報に含まれるフレーム番号の差が所定の誤差範囲に収まっている場合（ステップＳＴ３０４：ＹＥＳ）には、プリアンブル検出と判定する（ステップＳＴ３０５）。なお、加算電力値がプリアンブル検出しきい値未満の場合（ステップＳＴ３０３：ＮＯ）又は最大パス情報に含まれるフレーム番号の差が所定の誤差範囲に収まっていない場合（ステップＳＴ３０４：ＮＯ）には、初期状態に戻る。
【００３７】
このように本実施の形態によれば、基地局２００に、所定の周期で送信されるプリアンブルを受信する無線部２１０と、当該無線部２１０の出力から遅延プロファイルを作成する整合フィルタ２２０と、遅延プロファイルにおける所定範囲（例えば、１フレーム範囲）ごとの電力値が最大のパスであってその電力値がしきい値以上である最大パスの電力値を抽出する最大パス情報抽出部２３０と、抽出した最大パスの電力値（最大パス情報に含まれる）を複数加算した加算電力値に応じて、プリアンブルの受信を検出するプリアンブル検出部２６０とを設けた。
【００３８】
こうすることにより、所定範囲（例えば、１フレーム範囲）ごとの最大パスであってその電力値がパス検出しきい値以上である最大パスのみを利用するので、パス検出しきい値を従来から利用されているＲＡＫＥ合成しきい値より大きな値とすることができる。そのため、ノイズなどによりパス検出しきい値を越える可能性が小さくなるので、ノイズなどの影響を低減することができる。さらに、このノイズなどの影響が小さいと推定される、最大パス（この最大パスの電力値はパス検出しきい値以上である）を特定しこの最大パスの電力値を加算した加算電力値に応じてプリアンブルを検出したか否かを判定するので、ＲＡＫＥ合成を行わなくてもプリアンブルの検出を見逃す確率を低減することができ、かつ、プリアンブルの誤検出が起こる確率を低減することができる。そして、ＲＡＫＥ合成を行う必要がないので、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等を利用する必要がなくなるため、基地局２００の回路構成を簡略化できる。
【００３９】
さらに、プリアンブル検出部２６０は、上記加算電力値に加えて、最大パス情報抽出部２３０が最大パスの電力値を抽出した所定範囲が遅延プロファイルにおいて現れる周期とプリアンブルが送信される周期との比較結果に応じて、プリアンブルの受信を検出する。
【００４０】
こうすることにより、プリアンブルを受信したと推測されるタイミングの周期性を判断材料としてプリアンブルを検出したか否かを判断できるので、プリアンブルの誤検出が起こる確率をさらに低減することができる。
【００４１】
本発明の無線通信装置の第１の態様は、所定の周期で送信されるプリアンブルを受信する受信手段と、前記受信手段の出力から遅延プロファイルを作成する遅延プロファイル作成手段と、前記遅延プロファイルにおける所定範囲ごとの電力値が最大のパスであってその電力値がしきい値以上である前記最大パスの電力値を抽出する抽出手段と、前記抽出した最大パスの電力値を複数加算した加算電力値に応じて、前記プリアンブルの受信を検出する検出手段と、を具備する構成を採る。
【００４２】
この構成によれば、プリアンブルを複数受信することを前提として、プリアンブルを受信している可能性が高いパスの電力値を加算した加算電力値に基づいてプリアンブルの受信検出ができるので、プリアンブルの誤検出が起こる確率を低減することができる。
【００４３】
本発明の無線通信装置の第２の態様は、前記検出手段が、前記加算電力値が第２のしきい値以上であるときに、前記プリアンブルの受信を検出する構成を採る。
【００４４】
この構成によれば、プリアンブルを複数受信することを前提として、プリアンブルを受信している可能性が高いパスの電力値を加算した加算電力値と第２のしきい値との比較結果に応じてプリアンブルの受信検出ができるので、プリアンブルの誤検出が起こる確率を低減することができる。
【００４５】
本発明の無線通信装置の第３の態様は、前記検出手段が、前記加算電力値に加えて、前記抽出手段が前記最大パスの電力値を抽出した前記所定範囲が前記遅延プロファイルにおいて現れる周期と前記プリアンブルが送信される周期との比較結果に応じて、前記プリアンブルの受信を検出する構成を採る。
【００４６】
この構成によれば、プリアンブルを受信したと推測されるタイミングの周期性を判断材料としてプリアンブルを検出したか否かを判断できるので、プリアンブルの誤検出が起こる確率をさらに低減することができる。
【００４７】
本発明の無線通信装置の第４の態様は、前記検出手段が、前記抽出手段が前記最大パスの電力値を抽出した前記所定範囲が前記遅延プロファイルにおいて現れる周期と前記プリアンブルが送信される周期との差が所定の誤差範囲内にあるときに、前記プリアンブルの受信を検出する構成を採る。
【００４８】
この構成によれば、プリアンブルを受信したと推測されるタイミングの周期とプリアンブルが送信される周期との差が所定の誤差範囲内にあるときにプリアンブルを検出したと判断するので、プリアンブルの誤検出が起こる確率をさらに低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明の無線通信装置は、プリアンブルの誤検出が起こる確率を低減する効果を有し、特に移動局との通信を行う基地局として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る無線通信システムの構成を示すブロック図
【図２】図１の最大パス情報抽出部の動作例の説明に供する図
【図３】図１のプリアンブル検出部の動作の説明に供するフロー図
【符号の説明】
【００５１】
１０  無線通信システム
１００  移動局
２００  基地局
２１０  無線部
２２０  整合フィルタ
２３０  最大パス情報抽出部
２４０  フレームカウンタ
２５０  最大パス情報格納レジスタ
２６０  プリアンブル検出部
２７０  制御部
２８０  プリアンブル情報格納部
３００  保守装置
【図１】
2006217041.tif 000003
【図２】
2006217041.tif 000004
【図３】
2006217041.tif 000005