(57)【要約】    【課題】      アンテナベリフィケーションの精度を向上させること。    【解決手段】  フィードバック情報作成部５３０が、共通パイロットチャネルのチャネル推定値を用いて基地局装置へのフィードバック情報を作成して記憶部５４０に記憶し、位相補正量算出部５５０が、記憶部５４０に記憶されたフィードバック情報を取得し、データチャネルのチャネル推定値と共通パイロットチャネルのチャネル推定値とを用いてアンテナベリフィケーション処理を行い、位相補正量を算出する。この際、位相補正量算出部５５０は、誤り率算出部６００で算出されるフィードバック情報の誤り率とスロット毎の複素重み係数に相当するパラメータの積算値との大小関係に基づいて位相補正量を算出する。  【選択図】      図１
2006074605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通パイロットチャネルのチャネル推定値から基地局装置へのフィードバック情報を作成する作成手段と、
前記フィードバック情報と前記フィードバック情報に対応する位相補正量とから前記フィードバック情報の誤り率を算出する誤り率算出手段と、
スロット毎の複素重み係数に相当するパラメータの積算値と前記誤り率を用いて算出される値との大小関係に基づいて、前記基地局装置においてデータチャネルに付与される位相回転の補正量を算出する補正量算出手段と、
を具備することを特徴とするアンテナベリフィケーション装置。
【請求項２】
前記誤り率算出手段は、移動速度に応じて前記誤り率の算出区間を制御することを特徴とする請求項１記載のアンテナベリフィケーション装置。
【請求項３】
前記誤り率算出手段は、移動速度に応じて前記誤り率を重み付けすることを特徴とする請求項１記載のアンテナベリフィケーション装置。
【請求項４】
前記補正量算出手段は、前記基地局装置から通知される前記誤り率を用いて前記補正量を算出することを特徴とする請求項１記載のアンテナベリフィケーション装置。
【請求項５】
請求項１記載のアンテナベリフィケーション装置を具備することを特徴とする無線通信移動局装置。
【請求項６】
共通パイロットチャネルのチャネル推定値から基地局装置へのフィードバック情報を作成する作成工程と、
前記フィードバック情報と前記フィードバック情報に対応する位相補正量とから前記フィードバック情報の誤り率を算出する誤り率算出工程と、
スロット毎の複素重み係数に相当するパラメータの積算値と前記誤り率を用いて算出される値との大小関係に基づいて、前記基地局装置においてデータチャネルに付与される位相回転の補正量を算出する補正量算出工程と、
を具備することを特徴とするアンテナベリフィケーション方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナベリフィケーション装置およびアンテナベリフィケーション方法に関し、特に、クローズドループ型の送信ダイバーシチを適用した移動通信システムにおいて用いられるアンテナベリフィケーション装置およびアンテナベリフィケーション方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動通信環境では、マルチパスフェージングによる振幅および位相変動の影響で受信特性が大幅に劣化してしまう。そこで有効なのが基地局において複数のアンテナを用いて信号を送信することによりダイバーシチ効果を得る送信ダイバーシチ技術である。これにより小型化の要求の強い移動局のアンテナを増加させることなくダイバーシチ利得を得ることができる。
【０００３】
現在、3GPP(3rd Generation Partnership Project)において標準化されているW-CDMAシステムでは、送信ダイバーシチ方式として、移動局からのフィードバック情報を必要としないオープンループモードと、移動局からのフィードバック情報に基づいて基地局アンテナから送信する信号の位相と振幅を制御するクローズドループモードの両者が採用されている。オープンループモードにはSTTD(Space Time block coding based Transmit Diversity)およびTSTD(Time Switched Transmit Diversity)があり、クローズドループモードには位相のみを制御するモード1(以下「CL1」と省略する)と位相と振幅の双方を制御するモード2(以下「CL2」と省略する)とがある。
【０００４】
CL1およびCL2では、二つの基地局アンテナ（アンテナ１，アンテナ２）から送信される信号の合成ベクトルが移動局受信アンテナ端で最大になるように、上りフィードバック情報を移動局が送信し、基地局はそのフィードバック情報に応じて、アンテナ２側の所望チャネル(例えば、DPCH(Dedicated Pilot Channel)やHSPDSCH(High Speed Physical Downlink Shared Channel))の位相を制御する。したがって、位相推定に用いるCPICH(Common Pilot Channel)の位相と所望チャネルの位相は異なることになり、そのままではCPICHを位相推定に使用することができない。そこで、移動局ではアンテナベリフィケーションを行い、基地局アンテナ２側の位相制御値を推定し、CPICHから算出した位相推定値に推定した位相制御値を加えて、所望チャネルの同期検波に使用する（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、CL1適用時、基地局装置は移動局からのフィードバック情報に基づいてアンテナ２側の所望チャネルの位相を制御する。制御には２ビットで表現できる４種類の複素重み係数(I,Q)=(1/2,1/2), (1/2,-1/2), (-1/2,-1/2), (-1/2,1/2)が用いられる。しかし、移動局から基地局へのフィードバック情報には１ビット分のみが割り当てられるため、Ｉ軸情報とＱ軸情報とをスロット毎に交互にフィードバック情報として送信することになる。パスｉ＝１〜Ｎについて、ｉ番目のパスのスロット毎の複素重み係数に相当するアンテナベリフィケーションのためのパラメータＶiは、次の（１）式により求めることができる。
【数１】
2006074605.tif 000003
【０００６】
そして、スロット番号が偶数の場合、フィードバック情報が‘１’であるとＴ＝ln（９６／４）＝３.１７８、フィードバック情報が‘０’であるとＴ＝ln（４／９６）＝―３.１７８とする。なお、スロット番号が偶数の場合、フィードバック情報‘１’は位相補正量：πに対応し、フィードバック情報‘０’は位相補正量：０に対応する。また、（９６／４）および（４／９６）は、フィードバック情報が正しく伝送される確率を９６％とし、伝送誤り率を４％とした場合のそれらの比を示すものである。そして、次の（２）式の条件が成立する場合は、ｘ0 ＝０、成立しない場合は、ｘ0 ＝πとする。
【数２】
2006074605.tif 000004
【０００７】
また、スロット番号が奇数の場合、フィードバック情報が‘１’であるとＴ＝ln（９６／４）＝３.１７８、フィードバック情報が‘０’であるとＴ＝ln（４／９６）＝―３.１７８とする。なお、スロット番号が奇数の場合、フィードバック情報‘１’は位相補正量：―π／２に対応し、フィードバック情報‘０’は位相補正量：π／２に対応する。そして、次の（３）式の条件が成立する場合は、ｘ1 ＝―π／２、成立しない場合、ｘ1＝π／２とする。
【数３】
2006074605.tif 000005
【０００８】
上記のｘ0 ，ｘ1 により、基地局のアンテナ２における位相補正量を、次の（４）式に示すように推定することができる。
【数４】
2006074605.tif 000006
【０００９】
アンテナベリフィケーション処理は、上記の（１）式から（４）式を用いて行われており、よって、この処理にはフィードバック情報の伝送誤り率が必要となる。非特許文献１では、一般的な動作として上りのフィードバック情報の伝送誤り率を４％（固定値）と仮定している。
【特許文献１】特開２００３−８５５２号公報
【非特許文献１】3GPP TS 25．214 V5．5．0（3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Physical layer procedures(FDD)（Release 5）） Annex A
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、上りのフィードバック情報の伝送誤り率は、伝搬路状態に依存するため、固定値を用いるとアンテナベリフィケーション精度が劣化してしまう。
【００１１】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、アンテナベリフィケーションの精度を向上させることができるアンテナベリフィケーション装置およびアンテナベリフィケーション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】
【００１２】
本発明のアンテナベリフィケーション装置は、共通パイロットチャネルのチャネル推定値から基地局装置へのフィードバック情報を作成する作成手段と、前記フィードバック情報と前記フィードバック情報に対応する位相補正量とから前記フィードバック情報の誤り率を算出する誤り率算出手段と、スロット毎の複素重み係数に相当するパラメータの積算値と前記誤り率を用いて算出される値との大小関係に基づいて、前記基地局装置においてデータチャネルに付与される位相回転の補正量を算出する補正量算出手段と、を具備する構成を採る。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、伝搬路状態に応じたフィードバック情報の誤り率をアンテナベリフィケーション処理に用いるため、アンテナベリフィケーション精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下に説明する
アンテナベリフィケーション装置は、例えばクローズドループ型（モード1）の送信ダイバーシチを適用したＷ−ＣＤＭＡシステムの無線通信移動局装置に搭載されて使用されるものである。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るアンテナベリフィケーション装置の構成を示すブロック図である。
【００１６】
この図に示すアンテナベリフィケーション装置は、アンテナ１０、共用器１００、受信部２００、データチャネル逆拡散部４１０、同期検波部４２０、チャネル推定部４３０、共通パイロットチャネル逆拡散部５１０、チャネル推定部５２０、フィードバック情報作成部５３０、記憶部５４０、位相補正量算出部５５０、誤り率算出部６００、送信部３００、を備えて構成される。
【００１７】
アンテナ１およびアンテナ２の二つのアンテナを備える基地局装置から送信されたデータチャネル信号は、アンテナ１０にて受信された後、共用器１００、受信部２００を順次通ってデータチャネル逆拡散部４１０に入力される。受信部２００では、ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の処理が行われる。
【００１８】
データチャネル逆拡散部４１０は、データチャネル信号に対して所定の拡散コードで逆拡散を行う。逆拡散されたデータチャネル信号は、同期検波部４２０およびチャネル推定部４３０に入力される。
【００１９】
チャネル推定部４３０は、逆拡散されたデータチャネル信号に挿入されているパイロットシンボルを用いて基地局装置のアンテナ２から送信されたデータチャネル信号のチャネル推定値を求める。このチャネル推定値は、位相補正量算出部５５０に入力される。
【００２０】
一方、基地局装置から送信された共通パイロットチャネル信号は、アンテナ１０にて受信された後、共用器１００、受信部２００を順次通って共通パイロットチャネル逆拡散部５１０に入力される。
【００２１】
共通パイロットチャネル逆拡散部５１０は、共通パイロットチャネル信号に対して所定の拡散コードで逆拡散を行う。逆拡散された共通パイロットチャネル信号は、チャネル推定部５２０に入力される。
【００２２】
チャネル推定部５２０は、逆拡散された共通パイロットチャネル信号を用いて基地局装置のアンテナ１およびアンテナ２から送信された共通パイロットチャネル信号のチャネル推定値を求める。このチャネル推定値は、位相補正量算出部５５０とフィードバック情報作成部５３０に入力される。
【００２３】
フィードバック情報作成部５３０は、チャネル推定部５２０で得られたチャネル推定値を用いて基地局装置へのフィードバック情報を作成する。フィードバック情報作成部５３０は、例えば、アンテナ１から送信された共通パイロットチャネル信号のチャネル推定値とアンテナ２から送信された共通パイロットチャネル信号のチャネル推定値との位相差を求め、その位相差を送信ビットに変換することでフィードバック情報を作成する。作成されたフィードバック情報は基地局装置への通知のために送信部３００に入力されるとともに、記憶部５４０に入力されて記憶される。
【００２４】
位相補正量算出部５５０は、記憶部５４０に記憶されたフィードバック情報を取得し、チャネル推定部４３０から入力されるチャネル推定値（アンテナ２のデータチャネルのチャネル推定値）とチャネル推定部５２０とから入力されるチャネル推定値（アンテナ１およびアンテナ２の共通パイロットチャネルのチャネル推定値）とを用いてアンテナベリフィケーション処理を行い、位相補正量を算出する。この位相補正量は、基地局においてデータチャネル信号に付与される位相回転の補正量に相当する。位相補正量の算出には、上式（１）〜（４）で表される方法を用いる。ただし、上式（２）および上式（３）において用いるパラメータＴの算出に必要なフィードバック情報の伝送誤り率は、後述する誤り率算出部６００にて算出される伝送誤り率を用いる。そして、位相補正量算出部５５０は、算出した位相補正量を用いて、チャネル推定部５２０から入力されたチャネル推定値の位相を補正する。位相補正されたチャネル推定値は同期検波部４２０に入力される。また、位相補正量算出部５５０で算出された位相補正量は記憶部５４０に入力されて記憶される。
【００２５】
同期検波部４２０は、位相補正されたチャネル推定値に従って、逆拡散されたデータチャネル信号に対して同期検波処理を行い、受信データを出力する。
【００２６】
誤り率算出部６００は、記憶部５４０に記憶されているフィードバック情報と位相補正量とを用いて伝送誤り率を算出する。誤り率算出部６００の内部構成を図２に示す。図２に示すように、誤り率算出部６００は、第１象限判定部６１０、第２象限判定部６２０、比較部６３０、算出部６４０を備えて構成される。
【００２７】
第１象限判定部６１０はフィードバック情報を用いて象限判定を行い、判定結果を比較部６３０に出力する。第１象限判定部６１０での象限判定は以下のようにして行う。
【００２８】
上述したように、CL1では、フィードバック情報として１ビット分のみが割り当てられるため、Ｉ軸情報と、Ｑ軸情報とをスロット毎に交互に送信している。移動局では、自局が送信するフィードバック情報から基地局が補正すべき位相量を算出する。算出する位相補正量は、偶数スロット、奇数スロットでそれぞれ二通りずつある。偶数スロットでは、図３に示すように、フィードバック情報が‘０’のときは０側に位相が補正され、フィードバック情報が‘１’のときはπ側に位相が補正される。よって、偶数スロットでは、フィードバック情報が‘０’であれば０、フィードバック情報が‘１’であればπと象限判定する。また、奇数スロットでは、図４に示すように、フィードバック情報が‘０’のときはπ／２側に位相が補正され、フィードバック情報が‘１’のときは−π／２側に位相が補正される。よって、奇数スロットでは、フィードバック情報が‘０’であればπ／２、フィードバック情報が‘１’であれば−π／２と象限判定する。第１象限判定部６１０は、この判定結果を比較部６３０に入力する。
【００２９】
第２象限判定部６２０は、位相補正量算出部５５０におけるアンテナベリフィケーション処理によって求めた位相補正量を用いて象限判定を行い、判定結果を比較部６３０に出力する。第２象限判定部６２０での象限判定は以下のようにして行う。
【００３０】
アンテナベリフィケーション処理によって求めた位相補正量は、±π／４、±（３π）／４の四通り採り得る。また、象限判定は、偶数スロット、奇数スロットそれぞれで行われる。位相補正量としては四通り採り得るが、スロット単位では、二通りの位相補正量の推定が行われる。つまり、偶数スロットでは０側かπ側かの推定、奇数スロットではπ／２側か−π／２側かの推定が行われる。よって、偶数スロットでは、位相補正量が±π／４であれば０、±（３π）／４であればπと象限判定する。また、奇数スロットでは、位相補正量がπ／４または（３π）／４であればπ／２、−π／４または−（３π）／４であれば−π／２と象限判定する。第２象限判定部６２０は、この判定結果を比較部６３０に入力する。
【００３１】
比較部６３０では、第１象限判定部６１０から入力される判定結果と第２象限判定部６２０から入力される判定結果とを比較し、比較結果を算出部６４０に入力する。比較部６３０での比較は、対応したスロットにおける判定結果が第１象限判定部６１０から入力される判定結果と第２象限判定部６２０から入力される判定結果とで同じであるか否かで行う。例えば、比較部６３０は、偶数スロットにおいて、第１象限判定部６１０から入力された判定結果が「０」であり、第２象限判定部６２０から入力された結果が「０」であれば、判定結果が同じであることを算出部６４０に知らせる。また、例えば、比較部６３０は、偶数スロットにおいて、第１象限判定部６１０から入力された判定結果が「０」であり、第２象限判定部６２０から入力された結果が「π」であれば、判定結果が異なること（つまり、誤りであること）を算出部６４０に知らせる。同様に比較部６３０は、奇数スロットにおいても判定結果が同一であるか否かを算出部６４０に知らせる。
【００３２】
算出部６４０は、比較部６３０から入力された比較結果を基に伝送誤り率を算出する。例えば、１００スロットにおいて判定結果が同一だった回数が９５回、異なっていた回数が５回であれば、伝送誤り率は５／１００＝５％となる。ここで算出された伝送誤り率は、フィードバック情報の誤り率に相当する。算出された伝送誤り率は、位相補正量算出部５５０に入力される。
【００３３】
位相補正量算出部５５０は、誤り率算出部６００から入力される伝送誤り率を用いて、上式（２）および上式（３）の処理を行う。すなわち、位相補正量算出部５５０は、偶数スロットでは、フィードバック情報が‘１’であるとＴ＝ln（９５／５）＝２.９４４、またフィードバック情報が‘０’であるとＴ＝ln（５／９５）＝―２.９４４とする。なお、誤り率算出部６００から入力される伝送誤り率が５％であるため、フィードバック情報が正しく伝送される確率は９５％となる。そして、上式（２）の条件が成立する場合は、ｘ0 ＝０、成立しない場合は、ｘ0 ＝πとする。また、位相補正量算出部５５０は、奇数スロットでは、フィードバック情報が‘１’であるとＴ＝ln（９５／５）＝２.９４４、フィードバック情報が‘０’であるとＴ＝ln（５／９５）＝―２.９４４とする。そして、上式（３）の条件が成立する場合は、ｘ1 ＝―π／２、成立しない場合、ｘ1＝π／２とする。
【００３４】
そして、位相補正量算出部５５０は、上式（４）に従って位相補正量を算出する。算出された位相補正量は、記憶部５４０に記憶されるとともに、データチャネル信号のチャネル推定値の位相補正に使用される。
【００３５】
このように、本実施の形態に係るアンテナベリフィケーション装置によれば、フィードバック情報と位相補正量とから伝搬路状態に応じた伝送誤り率を適応的に算出し、その伝送誤り率に基づいて新たな位相補正量を算出するため、伝搬路状態の変化に追随したアンテナベリフィケーション処理を行うことができ、アンテナベリフィケーションの精度を向上させることができる。
【００３６】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係るアンテナベリフィケーション装置について図５〜図７を用いて説明する。なお、なお、以下の説明においては、図１および図２（実施の形態１）と同一の構成についての説明は省略する。
【００３７】
図５において、移動速度測定部５６０は、チャネル推定部５２０から入力されるチャネル推定値を用いて、本実施の形態に係るアンテナベリフィケーション装置が搭載される移動局の移動速度を測定し、図６の構成を採る誤り率算出部６００に入力する。なお、チャネル推定値から移動速度を測定する方法については、一般的に良く知られている方法を用いるため、ここでの説明は省略する。
【００３８】
図６に示す誤り率算出部６００において、算出部６４０は、比較部６３０から入力される比較結果と、移動速度算出部５６０から入力される移動速度を基に伝送誤り率を算出する。算出部６４０は、移動局の現在の移動速度に応じて伝送誤り率の算出区間を制御する。算出部６４０は、例えば図７に示すように、時刻Ａで移動速度が３０ｋｍ／ｈ以上の場合は、伝送誤り率を算出する区間を２００スロットとし、２００スロットが経過した時刻Ｂでも移動速度が３０ｋｍ／ｈ以上の場合は、伝送誤り率を算出する区間を２００スロットとする。さらに２００スロットが経過した時刻Ｃでの移動速度が３０ｋｍ／ｈ未満の場合は、算出部６４０は、伝送誤り率を算出する区間を３００スロットとして伝送誤り率の算出を行う。算出した伝送誤り率は、位相補正量算出部５５０に入力される。また、さらに３００スロットが経過した時刻Ｄでの移動速度が再び３０ｋｍ／ｈ以上となった場合は、算出部６４０は、伝送誤り率を算出する区間を２００スロットとする。このように、算出部６４０は、移動速度が速いほど伝送誤り率の算出区間を短くする。また、算出部６４０は、伝送誤り率の算出区間内において、移動速度に応じた重み係数を伝送誤り率に乗算して、伝送誤り率を移動速度に応じて重み付けしてもよい。
【００３９】
このように、本実施の形態に係るアンテナベリフィケーション装置によれば、移動速度に応じて伝送誤り率の算出区間を変化させるため、アンテナベリフィケーションの精度をさらに向上させることができる。
【００４０】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係るアンテナベリフィケーション装置について図８を用いて説明する。
【００４１】
図８において、シグナリング検出部４４０は、基地局によって算出され、通知された伝送誤り率を受信データから検出する。検出された伝送誤り率は、位相補正量算出部５５０に入力される。位相補正量算出部５５０は、この伝送誤り率を用いて実施の形態１と同様にして位相補正量を算出する。
【００４２】
このように、本実施の形態に係るアンテナベリフィケーション装置によれば、基地局において算出された伝送誤り率を用いて位相補正量を算出するため、誤り率を算出する構成を特に備える必要がないので、回路規模の増加を最低限に抑えてアンテナベリフィケーションの精度を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、Ｗ−ＣＤＭＡ方式等の移動体通信システムにおいて使用されるアンテナベリフィケーション装置や無線移動局装置等に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態１に係るアンテナベリフィケーション装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係る誤り率算出部の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係る第１象限判定部の動作説明図（偶数スロットの場合）
【図４】本発明の実施の形態１に係る第１象限判定部の動作説明図（奇数スロットの場合）
【図５】本発明の実施の形態２に係るアンテナベリフィケーション装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態２に係る誤り率算出部の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態２に係る算出部の動作説明図
【図８】本発明の実施の形態３に係るアンテナベリフィケーション装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００４５】
１００  共用器
２００  受信部
３００  送信部
４１０  データチャネル逆拡散部
４２０  同期検波部
４３０，５２０  チャネル推定部
４４０  シグナリング検出部
５１０  共通パイロット逆拡散部
５３０  フィードバック情報作成部
５４０  記憶部
５５０  位相補正量算出部
５６０  移動速度測定部
６００  誤り率算出部
６１０  第１象限判定部
６２０  第２象限判定部
６３０  比較部
６４０  算出部
【図１】
2006074605.tif 000007
【図２】
2006074605.tif 000008
【図３】
2006074605.tif 000009
【図４】
2006074605.tif 000010
【図５】
2006074605.tif 000011
【図６】
2006074605.tif 000012
【図７】
2006074605.tif 000013
【図８】
2006074605.tif 000014