(57)【要約】  【課題】  複数の送信アンテナを用いて通信を行う送信ダイバーシチ動作時に適切な希望波受信電力の検出が可能な無線受信装置及び無線受信方法を提供すること。  【解決手段】  平均部３ｂは、送信側からの各アンテナ（Ａｎｔ＃１、Ａｎｔ＃２）からの信号に関してシンボル平均値を算出して、ＲＳＣＰ算出部６に出力する。ＲＳＣＰ算出部６は、各アンテナのシンボル平均値を加算して二乗する第１のＲＳＣＰ算出部と、各アンテナのシンボル平均値を二乗して加算する第２のＲＳＣＰ算出部とを有し、第１のＲＳＣＰ算出部及び第２のＲＳＣＰ算出部の出力のいずれか一方の希望波受信電力として出力する。【選択図】  図１
2006013915.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信側から複数のアンテナを用いて送信された信号に関して、各々の前記アンテナからの信号のシンボル平均値を算出する平均値算出手段と、
前記平均値算出手段によって算出された各アンテナのシンボル平均値を加算し、加算されたシンボル平均値を二乗する第１の希望波受信電力算出手段と、
前記平均値算出手段によって算出された各アンテナのシンボル平均値を二乗し、二乗したシンボル平均値を加算する第２の希望波受信電力算出手段と、
前記第１の希望波受信電力算出手段及び前記第２の希望波受信電力算出手段のいずれか一方の出力値を希望波受信電力として出力する希望波受信電力出力手段と、
を備える無線受信装置。
【請求項２】
請求項１記載の無線受信装置であって、
前記希望波受信電力出力手段は、
前記各アンテナからの受信信号のシンボル平均値に基づいてそれらの位相差を検出する位相差検出手段と、
前記位相差が所定値より小さい場合には前記第１の希望波受信電力算出手段の出力を、前記位相差が前記所定値以上の場合には前記第２の希望波受信電力算出手段の出力を選択する選択手段と、
を有する無線受信装置。
【請求項３】
請求項２記載の無線受信装置であって、
前記希望波受信電力手段は、前記位相差が前記所定値より小さい場合には前記第１の希望波受信電力算出手段に前記シンボル平均値を入力し、前記位相差が前記所定値以上の場合には前記第２の希望波受信電力算出手段に入力する、シンボル平均値入力手段を更に有する無線受信装置。
【請求項４】
請求項１記載の無線受信装置であって、
前記希望波受信電力出力手段は、
前記第１の希望波受信電力算出手段の出力と、前記第２の希望波受信電力算出手段の出力とを比較してそれらの差分を求める比較手段と、
前記第１の希望波受信電力算出手段の出力と、前記第２の希望波受信電力算出手段の出力との差分が所定値以上の場合は前記第１の希望波受信電力算出手段の出力を、前記差分が前記所定値より小さい場合には前記第２の希望波受信電力算出手段の出力を選択する選択手段と、
を有する無線受信装置。
【請求項５】
コンピュータを、請求項１ないし４記載の各手段として機能させるための希望波受信電力検出プログラム。
【請求項６】
送信側から複数のアンテナを用いて送信された信号に関して、各々の前記アンテナからの信号のシンボル平均値を算出するステップと、
前記算出された各アンテナごとのシンボル平均値を加算し、加算されたシンボル平均値を二乗する第１の希望波受信電力算出を行うステップと、
前記算出された各アンテナごとのシンボル平均値を二乗し、二乗したシンボル平均値を加算する第２の希望波受信電力算出を行うステップと、
前記第１の希望波受信電力算出及び前記第２の希望波受信電力算出のいずれか一方の算出値を希望波受信電力として出力するステップと、
を有する無線受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線受信装置及び無線受信方法に関し、特に符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access）方式の通信に用いられている無線受信装置及び無線受信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の無線受信装置として、受信レベル測定回路を備えた移動通信システムの受信機があった（例えば、特許文献１参照）。このような受信レベル測定回路は、受信機に入力された受信信号の信号強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indication）を検出し、更に、受信信号から希望波成分及び干渉波成分を抽出し、希望波成分電力及び干渉波成分電力を検出することで、精度のよい受信レベル測定を行う。
【特許文献１】特許第３４７４８２６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、基地局装置等の送信側において複数の送信アンテナを用いて無線通信端末等の受信側に信号を送信する送信ダイバーシチの動作時において、複数の送信アンテナによって送信される信号間の位相差によっては、送信側の送信電力制御のための受信側の受信レベル測定を適切に行うことができない場合があった。
【０００４】
本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、複数の送信アンテナを用いて通信を行う送信ダイバーシチ動作時に適切な希望波受信電力の検出が可能な無線受信装置及び無線受信方法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】
【０００５】
本発明の無線受信装置は、送信側から複数のアンテナを用いて送信された信号に関して、各々の前記アンテナからの信号のシンボル平均値を算出する平均値算出手段と、前記平均値算出手段によって算出された各アンテナのシンボル平均値を加算し、加算されたシンボル平均値を二乗する第１の希望波受信電力算出手段と、前記平均値算出手段によって算出された各アンテナのシンボル平均値を二乗し、二乗したシンボル平均値を加算する第２の希望波受信電力算出手段と、前記第１の希望波受信電力算出手段及び前記第２の希望波受信電力算出手段のいずれか一方の出力値を希望波受信電力として出力する希望波受信電力出力手段と、を備える。
【０００６】
この構成により、複数の送信アンテナを用いて通信を行う送信ダイバーシチ動作時に適切な希望波受信電力の検出を行うことができる。
【０００７】
また、前記希望波受信電力出力手段は、前記各アンテナからの受信信号のシンボル平均値に基づいてそれらの位相差を検出する位相差検出手段と、前記位相差が所定値より小さい場合には前記第１の希望波受信電力算出手段の出力を、前記位相差が前記所定値以上の場合には前記第２の希望波受信電力算出手段の出力を選択する選択手段と、を有する。
【０００８】
この構成により、各アンテナからの受信信号の位相差に応じて希望波受信電力を検出することができる。
【０００９】
また、前記希望波受信電力手段は、前記位相差が前記所定値より小さい場合には前記第１の希望波受信電力算出手段に前記シンボル平均値を入力し、前記位相差が前記所定値以上の場合には前記第２の希望波受信電力算出手段に入力する、シンボル平均値入力手段を更に有する。
【００１０】
この構成により、選択される希望波受信電力算出手段のみが演算処理を行うので、演算処理に伴う負荷を減少させることができる。
【００１１】
また、前記希望波受信電力出力手段は、前記第１の希望波受信電力算出手段の出力と、前記第２の希望波受信電力算出手段の出力とを比較してそれらの差分を求める比較手段と、前記第１の希望波受信電力算出手段の出力と、前記第２の希望波受信電力算出手段の出力との差分が所定値以上の場合は前記第１の希望波受信電力算出手段の出力を、前記差分が前記所定値より小さい場合には前記第２の希望波受信電力算出手段の出力を選択する選択手段と、を有する。
【００１２】
この構成により、それぞれの各アンテナからの受信信号の位相差に応じて希望波受信電力を検出することができる。
【００１３】
本発明は、コンピュータを上述の各手段として機能させるための希望波受信電力検出プログラムを提供する。このプログラムにより、複数の送信アンテナを用いて通信を行う送信ダイバーシチ動作時に適切な希望波受信電力の検出を行うことができる。
【００１４】
本発明の無線受信方法は、送信側から複数のアンテナを用いて送信された信号に関して、各々の前記アンテナからの信号のシンボル平均値を算出するステップと、前記算出された各アンテナごとのシンボル平均値を加算し、加算されたシンボル平均値を二乗する第１の希望波受信電力算出を行うステップと、前記算出された各アンテナごとのシンボル平均値を二乗し、二乗したシンボル平均値を加算する第２の希望波受信電力算出を行うステップと、前記第１の希望波受信電力算出及び前記第２の希望波受信電力算出のいずれか一方の算出値を希望波受信電力として出力するステップと、を有する。
【００１５】
この方法により、複数の送信アンテナを用いて通信を行う送信ダイバーシチ動作時に適切な希望波受信電力の検出を行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、複数の送信アンテナを用いて通信を行う送信ダイバーシチ動作時に適切な希望波受信電力の検出が可能な無線受信装置及び無線受信方法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】
【００１７】
本発明の実施形態を説明する前に、送信ダイバーシチと、送信ダイバーシチ動作時における希望波受信電力の測定について検討する。ここで、送信ダイバーシチの例として、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）で標準化されているクローズドループモード１を例にとって説明する。
【００１８】
クローズドループモード１では、基地局は二つのアンテナ（Ａｎｔ＃１、Ａｎｔ＃２）から別パターンのパイロット信号と同じパターンのデータ信号とを無線通信端末へ送信する。なお、パイロット信号は、個別物理チャネル（ＤＰＣＨ：Dedicated Physical Channel）の制御用情報チャネルである個別物理制御チャネル（ＤＰＣＣＨ：Dedicated Physical Control Channel）にて送信される。
【００１９】
無線通信端末は、基地局の二つのアンテナから受信した信号それぞれについて位相推定を行い、位相差が小さくなるような制御信号であるフィードバック情報ＦＢＩ（Feedback indicator）を基地局に送信する。基地局は、無線通信端末から受信したフィードバック情報ＦＢＩに基づいて一方のアンテナ（Ａｎｔ＃２）の送信信号の位相を回転させる。これにより、無線通信端末では、フェージングの軽減が図られ、受信性能が向上する。
【００２０】
クローズドループモード１時は、図５（Ａ）に示すように、基地局の二つのアンテナ（Ａｎｔ＃１、Ａｎｔ＃２）からの合成ベクトル信号を受信することとなる。したがって、それぞれのアンテナ（Ａｎｔ＃１、Ａｎｔ＃２）からのＤＰＣＣＨのパイロット信号（ＤＰＣＣＨ−Ｐｉｌｏｔ−Ａｎｔ＃１、ＤＰＣＣＨ−Ｐｉｌｏｔ−Ａｎｔ＃２）のシンボル平均値を同相加算し、その合成ベクトルの電力値を希望波受信電力（ＲＳＣＰ：Received Signal Code Power）として検出することにより、その検出値が実際の受信信号の品質に近い値となるため、この値を下り送信電力制御に用いるのが効果的である。
【００２１】
ただし、この方法では、なんらかの理由で送信ダイバーシチのフィードバックが正確になされず、図５（Ｂ）に示されるように両アンテナの位相差が大きくなってしまった場合、上述のように合成ベクトルの電力値を検出すると、両ベクトルが打ち消しあうこととなり、基地局が十分な送信電力で送信しているにもかかわらず無線通信端末では希望波受信電力が小さく測定されてしまう。その結果として、希望波対干渉波電力比が低くなり基地局に対して送信電力を上げるように制御してしまうという場合がある。しかし、図５（Ｂ）の状態では、それぞれのアンテナは十分な品質で受信されており送信ダイバーシチのフィードバックが正確に反映されれば十分な受信品質が得られるため、送信電力を上げる必要はない場合が多い。
【００２２】
そこで、本発明の実施形態では、各アンテナごとのシンボル平均値を加算した後に二乗することで算出される第１の希望波受信電力と、各アンテナごとのシンボル平均値を二乗した後に加算して算出される第２の希望波受信電力のいずれか一方の出力値を希望波受信電力として検出することで、送信ダイバーシチ動作時においても、適切な希望波受信電力を検出可能とする。
【００２３】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態の無線受信装置を示す概略構成図である。図１に示すように、本発明の実施形態の無線受信装置は、Ａ／Ｄ変換部１と、複数（ｎ個）のフィンガＦ１〜Ｆｎと、ＲＡＫＥ合成部８と、チャネルデコーダ部９と、ＩＳＣＰ合成部１０と、ＲＳＣＰ合成部１１と、ＳＩＲ算出部１２とを備える。そして、フィンガＦ１〜Ｆｎはそれぞれ、逆拡散部２ａ、２ｂと、平均部３ａ、３ｂと、位相推定部４と、同期検波部５と、ＲＳＣＰ算出部６と、ＩＳＣＰ算出部７とを有する。
【００２４】
なお、上記の構成のうち、少なくとも平均化部３ａ、３ｂ及びＲＳＣＰ算出部６は、希望波受信電力算出プログラムによって動作するプロセッサを主体に構成されてもよい。
【００２５】
Ａ／Ｄ変換部１は、ベースバンドアナログ信号をＡ／Ｄ変換し、ディジタル信号を出力する。逆拡散部２ａ、２ｂは、それぞれ共通パイロットチャネル（ＣＰＩＣＨ：Common Pilot Channel）、ＤＰＣＨによる受信信号の逆拡散を行って、逆拡散値を出力する。
【００２６】
平均部３ａ、３ｂはそれぞれ、逆拡散部２ａ、２ｂから出力されたＣＰＩＣＨ及びＤＰＣＨのパイロットパターンの複素共役を乗算しながらパイロット部分の逆拡散値のシンボル平均値を算出して出力する。
【００２７】
位相推定部４は、平均化部３ａ、３ｂの出力を基に位相推定値を求める。同期検波部５は、位相推定部４の出力する位相推定値の複素共役値を算出し、この複素共役数を逆拡散部２ｂから出力された逆拡散値に対して乗ずることにより同期検波を行う。
【００２８】
ＲＳＣＰ算出部６は、平均部３ｂから出力された、ＤＰＣＨの制御信号チャネルである個別物理制御チャネル（ＤＰＣＣＨ：Dedicated Physical Control Channel）の両アンテナ（Ａｎｔ＃１、Ａｎｔ＃２）のシンボル平均値から希望波受信電力を算出する。
【００２９】
ＩＳＣＰ算出部７は、逆拡散部２ａ及び平均化部３ａの出力からＣＰＩＣＨの分散を求め干渉波受信電力（ＩＳＣＰ：Interference Signal Code Power）として出力する。なお、ＩＳＣＰ算出部は、逆拡散部２ｂ及び平均化部３ｂの出力からＤＰＣＨの分散を求め、ＩＳＣＰとして出力してもよい。
【００３０】
ＲＡＫＥ合成部８は、各フィンガＦ１〜Ｆｎの同期検波部５から出力された同期検波信号を合成する。チャネルデコーダ部９は、ＲＡＫＥ合成部８から出力されたＲＡＫＥ合成後信号に対してデインタリーブ、誤り訂正などの処理を行う。
【００３１】
ＩＳＣＰ合成部１０は、各フィンガＦ１〜ＦｎのＩＳＣＰ算出部７から出力された干渉波電力を合成する。ＲＳＣＰ合成部１１は、各フィンガのＲＳＣＰ算出部６が出力する希望波受信電力を合成する。ＳＩＲ算出部１２は、希望波受信電力と干渉波受信電力との比を算出し、希望波対干渉波電力比（ＳＩＲ：Signal to Interference Ratio）を出力する。
【００３２】
図２は、第１の実施形態のＲＳＣＰ算出部の概略構成の一例を示す図である。図２に示すように、ＲＳＣＰ算出部６ａは、第１のＲＳＣＰ算出部６１と、第２のＲＳＣＰ算出部６２と、角度差検出部６３と、選択部６４とを有する。
【００３３】
第１のＲＳＣＰ算出部６１は、平均部３ｂから出力された各アンテナ（Ａｎｔ＃１、Ａｎｔ＃２）に関するシンボル平均値が入力されて加算する加算部６１１と、加算部６１１の出力を二乗する二乗部６１２とを有する。
【００３４】
第２のＲＳＣＰ算出部６２は、平均部３ｂから出力された各アンテナ（Ａｎｔ＃１、Ａｎｔ＃２）に関するシンボル平均値をそれぞれ二乗する二乗部６２１、６２２と、二乗部６２１、６２２の出力を加算する加算部６２３とを有する。
【００３５】
角度差検出部６３はアンテナ毎のシンボル平均値の位相差を算出し、選択部６４に対する制御信号を出力する。選択部６４は、角度差検出部６３から出力される制御信号に基づいて、角度差検出部６３により検出されたアンテナ間位相差が閾値より小さい場合は第１のＲＳＣＰ算出部６１の出力を、アンテナ間位相差が閾値以上の場合は第２のＲＳＣＰ算出部６２の出力を選択し、希望波受信電力として出力する。
【００３６】
このように、例えば、図５（Ａ）に示すように、各アンテナ（Ａｎｔ＃１、Ａｎｔ＃２）からの信号の位相差が小さい場合には、各アンテナからの信号を加算（合成）してから２乗して希望受信電力を求める第１のＲＳＣＰ算出部６１の出力を選択することで、実際の受信信号の品質に近い値を検出することができる。
【００３７】
一方、図５（Ｂ）に示すように、各アンテナ（Ａｎｔ＃１、Ａｎｔ＃２）からの信号の位相差が大きい場合には、各アンテナからの信号をそれぞれ２乗してそれぞれの信号の受信電力を求めてから加算する第２のＲＳＣＰ算出部６２の出力を選択することで、位相差が大きい場合においても、各々のアンテナの送信電力を反映した希望波受信電力を検出することができる。
【００３８】
この構成により、各送信アンテナからの信号間の位相差に応じて第１のＲＳＣＰ算出部及び第２のＲＳＣＰ算出部のうちいずれか一方の出力を選択して希望波受信電力として出力するので、送信ダイバーシチ動作時に適切な希望波受信電力の検出を行うことが出来る。
【００３９】
図３は、第１の実施形態のＲＳＣＰ算出部の概略構成の他の例を示す図である。図３において、図２と重複する部分には同一の符号を付す。この例のＲＳＣＰ算出部６ｂは、角度差検出部６３により出力される制御信号に基づいて、各アンテナ（Ａｎｔ＃１、Ａｎｔ＃２）のシンボル平均値を、第１のＲＳＣＰ算出部６１及び第２のＲＳＣＰ算出部６２のいずれか一方に入力する選択部６５ａ、６５ｂを有する。
【００４０】
選択部６５ａ、６５ｂは、角度差検出部６３により検出されたアンテナ間位相差が閾値より小さい場合は第１のＲＳＣＰ算出部６１に、アンテナ間位相差が閾値以上の場合は第２のＲＳＣＰ算出部６２に、各アンテナのシンボル平均値を入力する。
【００４１】
この構成により、第１のＲＳＣＰ算出部、第２のＲＳＣＰ算出部のうち、その出力が希望受信電力として採用する方のみ動作すればよくなるので、ＲＳＣＰ算出部における演算負荷を減少させることが出来る。
【００４２】
このような本発明の第１の実施の形態の無線受信装置及び無線受信方法によれば、送信ダイバーシチ用の複数の送信アンテナからの信号間の位相差によって希望波受信電力の算出方法を切り替えるので、下り送信電力制御性能を向上し、かつどのようなアンテナ間位相差があっても、適切な送信電力制御することができる。
（第２の実施形態）
【００４３】
次に、本発明の第２の実施形態の無線受信装置及び無線受信方法を説明する。本実施形態の無線受信装置は、図１で説明した第１の実施形態の無線受信装置の構成とほぼ同様であるが、ＲＳＣＰ算出部６の構成が異なる。
【００４４】
図４は、本発明の第２の実施形態のＲＳＣＰ測定部の概略構成を示す図である。第１の実施形態で説明した図２と重複する部分については同一の符号を付す。
【００４５】
図４に示すように、本実施形態のＲＳＣＰ算出部６ｃは、第１のＲＳＣＰ算出部６１と第２のＲＳＣＰ算出部６２の出力を比較して差分を算出（第１のＲＳＣＰ算出部の出力値−第２のＲＳＣＰ算出部の出力値）し、その差分に応じて選択部６４に対する制御信号を出力する比較部６６を有する。
【００４６】
選択部６４は、比較部６６によって求められた第１及び第２のＲＳＣＰ算出部６１、６２の出力の差分が所定のしきい値以上の場合には第１のＲＳＣＰ算出部６１の、所定のしきい値より小さい場合には第２のＲＳＣＰ算出部６２の出力を選択する。
【００４７】
第１のＲＳＣＰ算出部６１は、各アンテナからの信号を加算（合成）してから２乗して希望受信電力を算出するので、図５（Ａ）、図５（Ｂ）にも示したように、各アンテナからの信号の位相差が大きいほど、その第１のＲＳＣＰ算出部６１の算出値（出力値）は小さくなる。一方、第２のＲＳＣＰ算出部６２の出力は、各アンテナからの信号の位相差に依存しない。すなわち、各アンテナからの信号の位相差が大きいほど、上述の差分値は小さくなる。
【００４８】
このように、上述の差分が所定のしきい値以上の場合は、例えば、図５（Ａ）に示すように、各アンテナ（Ａｎｔ＃１、Ａｎｔ＃２）からの信号の位相差が小さいと判断し、第１のＲＳＣＰ算出部の出力を選択することで、実際の受信信号の品質に近い値を検出することができる。
【００４９】
また、したがって、上述の差分が所定のしきい値より小さい場合には、図５（Ｂ）に示すように、各アンテナ（Ａｎｔ＃１、Ａｎｔ＃２）からの信号の位相差が大きいと判断し、第２のＲＳＣＰ算出部の出力を選択することで、位相差が大きい場合においても、各々のアンテナの送信電力を反映した希望波受信電力を検出することができる。
【００５０】
このような本発明の第２の実施の形態の無線受信装置及び無線受信方法によれば、希望波受信電力の算出方法を、その算出値の差分に応じて切り替えるので、下り送信電力制御性能を向上し、かつどのようなアンテナ間位相差があっても、適切な送信電力制御することができる。
【００５１】
なお、上述の第１及び第２の実施形態において、送信ダイバーシチの例として、クローズドループモード１を例に示したが、本発明はそれに限らず、複数アンテナの位相を制御する送信ダイバーシチ一般に適用することが可能であり、同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の無線受信装置及び無線受信方法は、複数の送信アンテナを用いて通信を行う送信ダイバーシチ動作時に適切な希望波受信電力の検出が可能な効果を有し、携帯端末装置等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１の実施形態の無線受信装置を示す概略構成図
【図２】第１の実施形態のＲＳＣＰ算出部の概略構成の一例を示す図
【図３】第１の実施形態のＲＳＣＰ算出部の概略構成の他の例を示す図
【図４】本発明の第２の実施形態のＲＳＣＰ測定部の概略構成を示す図
【図５】アンテナ毎の位相差が変化した場合の合成ベクトルを示す図
【符号の説明】
【００５４】
１  Ａ／Ｄ変換部
２ａ、２ｂ  逆拡散部
３ａ、３ｂ  平均部
４  位相推定部
５  同期検波部
６、６ａ、６ｂ、６ｃ  ＲＳＣＰ算出部
７  ＩＳＣＰ算出部
８  ＲＡＫＥ合成部
９  チャネルデコーダ部
１０  ＩＳＣＰ合成部
１１  ＲＳＣＰ合成部
１２  ＳＩＲ算出部
６１  第１のＲＳＣＰ算出部
６２  第２のＲＳＣＰ算出部
６３  角度差検出部
６４、６５ａ、６５ｂ  選択部
６６  比較部
６１１、６２３  加算部
６１２、６２１、６２２  二乗部
【図１】
2006013915.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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