(57)【要約】【課題】  いずれかのステージに故障が発生した場合でも継続的に処理が行え、また、処理を停止することなく故障を起こしたハードウェアを交換できるマルチステージ干渉キャンセラを提供する。【解決手段】  各ステージの入力段に、それ以前のステージの出力データを選択できる選択部を有し、各ステージの状態を監視するステージ監視部を各ステージに設け、各ステージの状態に応じて処理に使用するステージを決定して選択部の制御を行うステージ選択制御部を有する。各ステージに設けられたステージ監視部は、該当するステージの状態（正常または異常）を監視し、その状態はステージ選択制御部に集められ、ステージ選択制御部は収集した各ステージの状態に基づき各ステージの入力段にある選択部に対してデータ選択状態を制御する。制御方法は異常状態にあるステージをバイパスするようなデータ選択制御を行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザ信号もしくはコード信号と同じ信号成分であるレプリカ信号を生成する複数の干渉キャンセルユニットと、受信信号を遅延させる遅延部Ｄと、全てのレプリカ信号を加算する第一の加算部と、遅延された受信信号から前記第一の加算部の出力信号を減算する減算部と、この減算部の出力信号とレプリカ信号とをそれぞれ加算する第二の加算部と
を含むステージが複数直列に接続され、
受信信号が入力されるステージを先頭ステージとし、出力信号が出力されるステージを最終ステージとするときに、
前記最終ステージに含まれる前記第二の加算部の出力信号からシンボル信号を生成すると共に伝搬状態を推定する受信部と、
この受信部から出力されるシンボル信号を復号する復号部と
を備えたマルチステージ干渉キャンセラにおいて、
受信信号および自ステージよりも前段のステージから出力される複数の信号を入力とし、その複数の信号のいずれかを選択して出力する選択部と、
各ステージの異常または正常の状態を監視するステージ監視部と、
このステージ監視部から各ステージの異常または正常の状態を示す信号を受信し、異常を示すステージが有るときには、この異常を示すステージの後段に接続されたステージの前記選択部はこの異常を示すステージから出力される信号以外の信号を選択するように制御するステージ選択制御部と
を備えたことを特徴とするマルチステージ干渉キャンセラ。
【請求項２】
前記ステージ選択制御部の制御により信号経路がバイパスされたステージが有るときには、このステージのバイパスに起因して生じる信号遅延の減少分を補償するバイパス信号遅延部を備えた請求項１記載のマルチステージ干渉キャンセラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチステージ干渉キャンセラに利用する。特に、ステージの障害発生時における処理ステージ選択方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）移動通信システムでは、移動局間が非同期のために生じる拡散コード間の相互相関に起因する他の移動局からの干渉や、マルチパスによる干渉が発生し、これらの干渉が移動通信システムの伝送品質を低下させる要因となる。
【０００３】
そのために、このような干渉を受信信号から精度良く除去し、伝搬状態推定結果、例えば、ＳＩＲ（信号電力対干渉電力比）を向上させるマルチステージ干渉キャンセラが適用される（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図６は従来のマルチステージ干渉キャンセラの一構成例を示すブロック図である。図６に示すように、マルチステージ干渉キャンセラは、ユーザ信号（またはコード毎）に干渉信号を除去するための処理が実行される、少なくとも１つ（図６では３ステージ）のステージを備え、ステージ通過後の各ユーザ信号が、受信部にてシンボル情報が生成され、復号部で復号される。
【０００５】
マルチステージ干渉キャンセラは、複数のステージ構成で、複数のユーザ（コード）信号を処理するが、図６に示すマルチステージ干渉キャンセラは、ユーザ（コード）数３、ステージ数３の例であり、ユーザ（もしくはコード）信号と同じ信号成分であるレプリカ信号を生成する複数のＩＣＵ（干渉キャンセルユニット：Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｃａｎｃｅｌ  Ｕｎｉｔ）３０１ａ〜３０１ｉと、受信信号を遅延させる遅延部（Ｄ）３０４ａ〜３０４ｃと、全てのレプリカ信号を加算する第一の加算部３０５ａ〜３０５ｃと、遅延された受信信号から第一の加算部３０５ａ〜３０５ｃの出力信号を減算する減算部３０６ａ〜３０６ｃと、減算部３０６ａ〜３０６ｃの出力信号とレプリカ信号とをそれぞれ加算する第二の加算部３０７ａ〜３０７ｉと、第二の加算部３０７ａ〜３０７ｉの出力信号からシンボル信号の生成と伝搬状態を推定する受信部３０２ａ〜３０２ｃと、受信部３０２ａ〜３０２ｃから出力されるシンボル信号を復号する復号部３０３ａ〜３０３ｃとを有する構成である。
【０００６】
第一ステージは、ＩＣＵ３０１ａ〜３０１ｃ、遅延部（Ｄ）３０４ａ、第一の加算部３０５ａ、減算部３０６ａ、および第二の加算部３０７ａ〜３０７ｃで構成され、第二ステージは、ＩＣＵ３０１ｄ〜３０１ｆ、遅延部３０４ｂ、第一の加算部３０５ｂ、減算部３０６ｂ、第二の加算部３０７ｄ〜３０７ｆで構成され、第三ステージはＩＣＵ３０１ｇ〜３０１ｉ、遅延部３０４ｃ、第一の加算部３０５ｃ、減算部３０６ｃ、第二の加算部３０７ｇ〜３０７ｉで構成される。各ステージに３並列で配置されているＩＣＵはそれぞれ１コード分の処理を行う構成となっている。
【０００７】
このような構成において、第一ステージでは、並列に配置された３つのＩＣＵ３０１ａ〜３０１ｃを用いて受信信号から各ユーザ信号のレプリカ信号が生成され、それぞれのレプリカ信号が第一の加算部３０５ａで合成される。合成されたレプリカ信号は減算部３０６ａに入力され、減算部３０６ａでは遅延部３０４ａで遅延された受信信号から合成されたレプリカ信号を差し引く。この減算部３０６ａの出力信号は受信信号から全ユーザのレプリカ信号を除いた残差信号となる。残差信号には第二の加算部３０７ａ〜３０７ｃによりユーザ毎のレプリカ信号がそれぞれ加算され、第二の加算部３０７ａ〜３０７ｃからは他のユーザ信号が除かれたユーザ毎の信号が出力される。
【０００８】
以降、第二の加算部３０７ａ〜３０７ｃの出力信号に対して第二ステージで同様の処理がそれぞれ実行され、第二ステージの第二の加算部３０７ｄ〜３０７ｆの出力信号に対して第三ステージで同様の処理がそれぞれ実行され、第二の加算部３０７ｇ〜３０７ｉの出力信号が受信部３０２ａ〜３０２ｃに入力され、受信部３０２ａ〜３０２ｃで生成されたシンボル情報が復号部３０３ａ〜３０３ｃに入力され、復号部３０３ａ〜３０３ｃで復号信号が得られる。
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−１３３６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来の問題点は、マルチステージ干渉キャンセラを搭載した装置において、ステージのどれか１ステージでも故障を生じると復号ができなくなってしまうことである。その理由は、各ステージが直列接続となっており、ステージのバイパスができないためである。
【００１１】
本発明は、このような背景に行われたものであって、いずれかのステージに故障（ハードウェア故障やＤＳＰファームウェアの暴走等の異常状態を含む）が発生した場合でも継続的に処理が行えるマルチステージ干渉キャンセラを提供することを目的とする。
【００１２】
あるいは、いずれかのステージに故障があった場合でも処理を停止することなく故障を起こしたハードウェアを交換できるマルチステージ干渉キャンセラ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】
【００１３】
本発明は上記の目的を達成するため、マルチステージ干渉キャンセラの各ステージの入力段においてそれ以前のステージの出力データを選択できる選択部を有する構成としている。また、各ステージの状態（ハードウェア故障やＤＳＰファームウェアの暴走等の異常状態を含む）を監視するステージ監視部を各ステージに設けており、前記各ステージの状態に応じて処理に使用するステージを決定して前記選択部の制御を行うステージ選択制御部を有する構成としたものである。
【００１４】
すなわち、各ステージに設けられたステージ監視部は、該当するステージの状態（正常または異常）を監視しており、その状態はステージ選択制御部に集められる。ステージ選択制御部は収集した各ステージの状態に基づき各ステージの入力段にある選択部に対してデータ選択状態を制御する。
【００１５】
制御の方法としては異常状態にあるステージをバイパスするようなデータ選択制御を行う。このような制御を行うことにより異常（ハードウェア故障やＤＳＰファームウェアの暴走等の異常を含む）状態にあるステージはバイパスされ、正常状態のステージでのみ処理が継続され、故障状態のステージは処理とは無関係になっているため、処理を継続しながら故障状態のハードウェアの交換も可能となる。
【００１６】
すなわち、本発明は、ユーザ信号もしくはコード信号と同じ信号成分であるレプリカ信号を生成する複数の干渉キャンセルユニットと、受信信号を遅延させる遅延部Ｄと、全てのレプリカ信号を加算する第一の加算部と、遅延された受信信号から前記第一の加算部の出力信号を減算する減算部と、この減算部の出力信号とレプリカ信号とをそれぞれ加算する第二の加算部とを含むステージが複数直列に接続され、受信信号が入力されるステージを先頭ステージとし、出力信号が出力されるステージを最終ステージとするときに、前記最終ステージに含まれる前記第二の加算部の出力信号からシンボル信号を生成すると共に伝搬状態を推定する受信部と、この受信部から出力されるシンボル信号を復号する復号部とを備えたマルチステージ干渉キャンセラである。
【００１７】
ここで、本発明の特徴とするところは、受信信号および自ステージよりも前段のステージから出力される複数の信号を入力とし、その複数の信号のいずれかを選択して出力する選択部と、各ステージの異常または正常の状態を監視するステージ監視部と、このステージ監視部から各ステージの異常または正常の状態を示す信号を受信し、異常を示すステージが有るときには、この異常を示すステージの後段に接続されたステージの前記選択部はこの異常を示すステージから出力される信号以外の信号を選択するように制御するステージ選択制御部とを備えたところにある（請求項１）。
【００１８】
前記ステージ選択制御部の制御により信号経路がバイパスされたステージが有るときには、このステージのバイパスに起因して生じる信号遅延の減少分を補償するバイパス信号遅延部を備えることが望ましい（請求項２）。
【００１９】
これにより、ステージがバイパスされる以前の信号遅延量を補償することができるため、バイパスされたステージを経由する信号とバイパスされたステージを経由しない信号との間で同期を確立している場合には、この同期の確立状態を保持することができる。
【発明の効果】
【００２０】
第一の効果は、マルチステージ干渉キャンセラのいずれかのステージに故障が発生した場合でも継続的に処理が行えることである。その理由は、異常と判定されたステージをバイパスするように各ステージにて処理するデータを選択可能としたためである。
【００２１】
第二の効果は、マルチステージ干渉キャンセラのいずれかのステージに故障が発生した場合でも処理を停止することなくハードウェア交換を可能としたことである。その理由は、各ステージにて選択対象となる前ステージの出力信号以外のデータ（例えば、故障が発生したステージのデータ）が当該前ステージを介することがないためである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（第一実施例）
図１は本発明第一実施例を示すブロック図である。マルチステージ干渉キャンセラは、複数のステージ構成で、複数のユーザ（コード）信号を処理するが、図１に示すマルチステージ干渉キャンセラは、ユーザ（コード）数３、ステージ数３の例であり、ユーザ（もしくはコード）信号と同じ信号成分であるレプリカ信号を生成する複数のＩＣＵ（干渉キャンセルユニット）１０２ａ〜１０２ｉと、受信信号を遅延させる遅延部（Ｄ）１０３ａ〜１０３ｃと、全てのレプリカ信号を加算する第一の加算部１０４ａ〜１０４ｃと、遅延された受信信号から第一の加算部１０４ａ〜１０４ｃの出力信号を減算する減算部１０５ａ〜１０５ｃと、減算部１０５ａ〜１０５ｃの出力信号とレプリカ信号とをそれぞれ加算する第二の加算部１０６ａ〜１０６ｉと、第二の加算部１０６ａ〜１０６ｉの出力信号からシンボル信号の生成と伝搬状態とを推定する受信部１０８ａ〜１０８ｃと、受信部１０８ａ〜１０８ｃから出力されるシンボル信号を復号する復号部１０９ａ〜１０９ｃとを有する構成である。
【００２３】
これはマルチステージ干渉キャンセラの基本構成であり、本発明ではそれに加えて各ステージまたは受信部１０８ａ〜１０８ｃにて処理する信号を選択する選択部１０７ａ〜１０７ｋ、各ステージの状態を監視するステージ監視部１１０ａ〜１１０ｃ、ステージ監視部１１０ａ〜１１０ｃから各ステージの状態を示す信号を受信して、その状態を元に選択部１０７ａ〜１０７ｋの制御を行うステージ選択制御部１１１、受信信号１０１または各ステージで処理された信号を遅延させるバイパス信号遅延部１１２ａ〜１１２ｂを有する構成である。
【００２４】
本実施例ではステージ監視部１１０ａ〜１１０ｃは各ステージに配備される構成となっているが前ステージ共通に１ブロック配備されていてもよい。また、ステージ選択制御部１１１は、本実施例において各ステージ共通に１ブロック配備する構成となっているが各ステージに同様のブロックが配備されてもよい。
【００２５】
第一ステージは、ＩＣＵ１０２ａ〜１０２ｃ、第一の加算部１０４ａ、減算部１０５ａ、および第二の加算部１０６ａ〜１０６ｃで構成され、第二ステージは、選択部１０７ａ〜１０７ｄ、ＩＣＵ１０２ｄ〜１０２ｆ、第一の加算部１０４ｂ、減算部１０５ｂ、第二の加算部１０６ｄ〜１０６ｆで構成され、第三ステージは、選択部１０７ｇ〜１０７ｈ、ＩＣＵ１０２ｇ〜１０２ｉ、第一の加算部１０４ｃ、減算部１０５ｃ、第二の加算部１０６ｇ〜１０６ｉで構成される。各ステージに３並列で配置されているＩＣＵはそれぞれ１コード分の処理を行う構成となっている。
【００２６】
次に、図１に示す本実施例の動作について説明する。
【００２７】
まずは、干渉キャンセラの基本的な動作に関して説明する。
【００２８】
図１において、第一ステージでは、並列に配置された３つのＩＣＵ１０２ａ〜１０２ｃを用いて受信信号から各ユーザ信号のレプリカ信号が生成され、それぞれのレプリカ信号が第一の加算部１０４ａで合成される。合成されたレプリカ信号は減算部１０５ａに入力され、減算部１０５ａでは遅延部１０３ａで遅延された受信信号から合成されたレプリカ信号を差し引く。
【００２９】
この減算部１０５ａの出力信号は受信信号から全ユーザのレプリカ信号を除いた残差信号となる。残差信号には第二の加算部１０６ａ〜１０６ｃによりユーザ毎のレプリカ信号がそれぞれ加算され、第二の加算部１０６ａ〜１０６ｃからは他ユーザ信号が除かれたユーザ毎の信号が出力される。
【００３０】
以降、第二ステージ、第三ステージにおいても同様の処理がそれぞれ行われ、受信部１０８ａ〜１０８ｃで生成されたシンボル情報が復号部１０９ａ〜１０９ｃに入力され、復号部１０９ａ〜１０９ｃで復号信号が得られる。干渉は第一ステージ→第二ステージ→第三ステージと処理される毎に除去されていく。
【００３１】
本発明では、干渉キャンセラに加え、選択部１０７ａ〜１０７ｋ、ステージ監視部１１０ａ〜１１０ｃ、ステージ選択制御部１１１、バイパス信号遅延部１１２ａ〜１１２ｂを有している。ステージ監視部１１０ａは、第一ステージを構成するＩＣＵ１０２ａ〜１０２ｃ、第一の加算部１０４ａ、減算部１０５ａ、および第二の加算部１０６ａ〜１０６ｃの状態を監視するブロックである。検出する警報は、例えば、各ブロック間でやりとりする主信号線や制御信号線の異常（パリティエラー等）が考えられる。
【００３２】
同様に、ステージ監視部１１０ｂは第二ステージ、ステージ監視部１１０ｃは第三ステージの監視を行っている。ステージ監視部１１０ａ〜１１０ｃでの各ステージの監視結果（正常または異常）はステージ選択制御部１１１に出力され、ステージ選択制御部１１１では各ステージとも正常であれば第一〜第三ステージまでの処理を行い、異常状態のステージがあれば異常ステージをバイパスするように選択部１０７ａ〜１０７ｋの制御を行う。
【００３３】
選択部１０７ａ、１０７ｅは受信信号を１ステージの処理単位に遅延させた受信信号が入力されており、ステージ選択制御部１１１からの制御によって各ステージまたは受信部１０８ａ〜１０８ｃにて処理するデータを選択する。選択部１０７ｂ〜１０７ｄ、１０７ｆ〜１０７ｋは受信信号と前ステージまでの各ステージの処理後の信号が入力されており、ステージ選択制御部１１１からの制御によって各ステージまたは受信部１０８ａ〜１０８ｃにて処理するデータを選択する。バイパス信号遅延部１１２ａ〜１１２ｂでは、選択部１０７ｅ〜１０７ｋにて選択対象となる各入力信号の同期を取るために受信信号１０１または前ステージでの処理後の信号を遅延させている。
【００３４】
例えば、第二ステージが異常と判定された場合には、第二ステージをバイパスするために第三ステージの選択部１０７ｅは通常時に第二ステージにて使用される受信信号（遅延部１０３ｂの出力）を選択し、選択部１０７ｆ〜１０７ｈはそれぞれ第一ステージの出力信号１１３ａ〜１１３ｃを選択して第三ステージの処理を行う。これにより第二ステージの処理をバイパスして第一ステージ→第三ステージ→受信部という２ステージ構成の干渉キャンセラ処理となる。この様子を図３に示す。図３の太線が信号の流れを示す。これによれば、第二ステージがバイパスされていることがわかる。第一ステージの出力信号は、バイパス信号遅延部１１２ａによって遅延され、第三ステージに入力される。これにより、第二ステージがバイパスされたことによる遅延の減少分を補償することができるため、第三ステージの入力信号の同期を取ることができる。
【００３５】
図４は図１中の各ステージの状態と各ステージで選択するステージ出力信号との対応関係を表した表を示す図である。図５は各ステージの状態と選択部における信号選択状態との対応関係を表した表を示す図である。図４および図５の表では異常と判定されたステージをバイパスするように選択させるように示しているが、例えば、前ステージの故障によって後ステージが正常であっても故障と判定されてしまうようなことがある場合には、当該前ステージをバイパスするように切り替え、一定時間経過しても当該後ステージの故障状態が回復しなければ当該後ステージもバイパスするような処理も考えられる。
【００３６】
（第二実施例）
本発明第二実施例の構成を図２に示す。図２においては選択部１０７ｂ〜１０７ｄ、１０７ｆ〜１０７ｋにて選択対象となる信号を前段の処理ステージの出力信号か前々段（第二ステージでは受信信号）での出力信号としている。第二実施例であっても第一実施例と同様に、故障ステージをバイパスするような処理は可能である。また、選択部１０７ｂ〜１０７ｄ、１０７ｆ〜１０７ｋに入力される信号線数が第一実施例に比べて少なくなるためにハードウェア構成は容易となる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明によれば、いずれかのステージに故障が発生した場合でも継続的に処理が行えるので、信頼性の高いマルチステージ干渉キャンセラの実現に寄与することができる。
【００３８】
また、いずれかのステージに故障があった場合でも処理を停止することなくハードウェア交換を可能とするので、信頼性が高いと共に、メンテナンス性の高いマルチステージ干渉キャンセラの実現に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】第一実施例のマルチステージ干渉キャンセラのブロック図。
【図２】第二実施例のマルチステージ干渉キャンセラのブロック図。
【図３】第一実施例における第二ステージ異常時の処理経路を示す図。
【図４】図１中の各ステージの状態と各ステージで選択するステージ出力信号との対応関係を表す表を示す図。
【図５】図１中の各ステージの状態と各選択部での選択状態との対応関係を表す表を示す図。
【図６】従来のマルチステージ干渉キャンセラのブロック図。
【符号の説明】
【００４０】
１０１  受信信号
１０２ａ〜１０２ｉ、３０１ａ〜３０１ｉ  ＩＣＵ（干渉キャンセルユニット）
１０３ａ〜１０３ｃ、３０４ａ〜３０４ｃ  遅延部（Ｄ）
１０４ａ〜１０４ｃ、３０５ａ〜３０５ｃ  第一の加算部
１０５ａ〜１０５ｃ、３０６ａ〜３０６ｃ  減算部
１０６ａ〜１０６ｉ、３０７ａ〜３０７ｉ  第二の加算部
１０７ａ〜１０７ｋ  選択部
１０８ａ〜１０８ｃ、３０２ａ〜３０２ｃ  受信部
１０９ａ〜１０９ｃ、３０３ａ〜３０３ｃ  復号部
１１０ａ〜１１０ｃ  ステージ監視部
１１１  ステージ選択制御部
１１２ａ〜１１２ｂ  バイパス信号遅延部
１１３ａ〜１１３ｃ  第一ステージにて処理された他ユーザ（コード）成分が除去されたユーザ（コード）信号
１１４ａ〜１１４ｃ  第二ステージにて処理された他ユーザ（コード）成分が除去されたユーザ（コード）信号
１１５ａ〜１１５ｃ  第三ステージにて処理された他ユーザ（コード）成分が除去されたユーザ（コード）信号
１１６ａ  第一ステージの状態通知信号
１１６ｂ  第二ステージの状態通知信号
１１６ｃ  第三ステージの状態通知信号
１１７ａ  第二ステージでの処理対象データ選択指示信号
１１７ｂ  第三ステージでの処理対象データ選択指示信号
１１８ａ  １０３ａでの遅延処理後の受信信号
１１８ｂ  １０３ａ、１０３ｂでの遅延処理後の受信主信号
１１８ｃ  １０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃで遅延処理後の受信主信号
【図１】
2006157414.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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【図６】
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