(57)【要約】【課題】  効率よく正確なチャネル推定を行い、受信品質を高く確保できる移動局および受信制御方法を提供すること。【解決手段】  本発明に係る移動局は、受信部２１と、チャネル推定部２４と、同期検波部２５と、各パスＦ１・・Ｆｎで同期検波処理が行われた受信信号を合成するレーキ合成部２６とを備えている。  チャネル推定部２４は、第一・第二の受信信号のチャネル係数を算出するチャネル係数算出部２４１と、第一・第二の受信信号のチャネル係数を平均化するチャネル係数平均部２４２と、第一または第二の受信信号のパス切り替えを検知する切り替え判定部２４３ｃとを備え、チャネル係数平均部２４２は切り替え判定部２４３ｃの検知結果に応じて、第一・第二のチャネル係数を平均化し、これをチャネル推定値として出力する。【選択図】          図６
2006100920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局から複数の伝搬経路を介して受信する受信信号を、パスごとに位相を揃えてレーキ合成する移動局であって、
基地局から２つのアンテナを使用して送信される信号を受信し、第一および第二の受信信号として出力する受信部と、
上記第一および第二の受信信号から第一および第二の受信信号のチャネル係数を算出し、上記第一および第二の受信信号のチャネル係数を平均化し、平均化後の第一および第二の受信信号のチャネル係数をチャネル推定値として出力するチャネル推定部と、
上記チャネル推定値を用いて上記第一および第二の受信信号に同期検波処理を行う同期検波部と、
各パスで上記同期検波処理が行われた第一および第二の受信信号をレーキ合成するレーキ合成部とを備え、
上記チャネル推定部は、上記第一または第二の受信信号のパス切り替えを検知し、上記第一および第二の受信信号のパス切り替えの検知結果に応じて、上記第一および第二の受信信号のチャネル係数を平均化し、平均化後の第一および第二の受信信号のチャネル係数を上記チャネル推定値として出力することを特徴とする移動局。
【請求項２】
上記チャネル推定部は、
上記第一および第二の受信信号から第一および第二の受信信号のチャネル係数を算出するチャネル係数算出部と、
上記第一および第二の受信信号のチャネル係数を平均化するチャネル係数平均部と、
上記第一および第二の受信信号のチャネル係数から上記第一または第二の受信信号のパス切り替えを検知する判定部とを備え、
上記チャネル係数平均部は、上記判定部の検知結果に応じて、上記第一および第二のチャネル係数を平均化する請求項１に記載の移動局。
【請求項３】
上記判定部は、上記第一および第二の受信信号間の位相差の変動幅に応じて、上記第一または第二の受信信号のパス切り替えを検知する請求項２に記載の移動局。
【請求項４】
上記判定部が上記第一または第二の受信信号のパス切り替えを検知したとき、
上記チャネル係数平均部は、パス切り替えがあった上記第一または第二の受信信号のチャネル係数を初期化して、上記第一および第二のチャネル係数を平均化する請求項２に記載の移動局。
【請求項５】
上記判定部が上記第一または第二の受信信号のパス切り替えを検知したとき、
上記チャネル係数平均部は、パス切り替えがあった上記第一または第二の受信信号のチャネル係数を０にして、上記第一および第二のチャネル係数を平均化する請求項２に記載の移動局。
【請求項６】
上記判定部が上記第一または第二の受信信号のパス切り替えを検知したとき、
上記チャネル係数平均部は、パス切り替えがあった上記第一または第二の受信信号の電力値に応じて、上記パス切り替えがあった上記第一または第二の受信信号のチャネル係数を、平均化するかまたは０にするかを選択する請求項２に記載の移動局。
【請求項７】
基地局から２つのアンテナを使用して送信される信号を受信し、第一および第二の受信信号として出力する移動局で用いられ、
入力される上記第一および第二の受信信号から第一および第二の受信信号のチャネル係数を算出し、上記第一および第二の受信信号のチャネル係数を平均化し、平均化後の第一および第二の受信信号のチャネル係数をチャネル推定値として出力するチャネル推定器であって、
上記第一または第二の受信信号のパス切り替えを検知し、上記第一および第二の受信信号のパス切り替えの検知結果に応じて、上記第一および第二の受信信号のチャネル係数を平均化し、平均化後の第一および第二の受信信号のチャネル係数を上記チャネル推定値として出力することを特徴とするチャネル推定器。
【請求項８】
基地局から複数の伝搬経路を介して受信する受信信号を、パスごとに位相を揃えてレーキ合成する移動局の受信制御方法であって、
基地局から２つのアンテナを使用して送信される第一および第二の受信信号を受信し、  上記第一および第二の受信信号のチャネル係数を算出し、
上記第一または第二の受信信号のパス切り替えを検知し、
上記第一および第二の受信信号のパス切り替えの検知結果に応じて、第一および第二の受信信号のチャネル係数を平均化し、平均化後の第一および第二の受信信号のチャネル係数をチャネル推定値として出力し、
上記チャネル推定値を用いて上記第一および第二の受信信号に同期検波処理を行い、
各パスの上記同期検波処理が行われた第一および第二の受信信号をレーキ合成することを特徴とする移動局の受信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、移動局、および移動局の受信制御方法に関し、特に送信ダイバーシティ（Diversity）方式を利用した移動通信システムにおける移動局、チャネル推定器および移動局の受信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access：符号分割多重通信）システムの例であるＷ−ＣＤＭＡ（Wideband CDMA）方式では、基地局から送信される下り信号が、携帯電話機などの移動局で感度よく受信されるようにするために、下り信号を伝送する伝送路を２つ以上に設定する送信ダイバーシティが用いられている。
【０００３】
一般に、各基地局から移動局へ電波が送信されたとき、送信電波が各基地局と移動局との間に建てられた建物などにより反射され、電波の伝搬時間が異なる複数のパス（マルチパス）が生じる。そこで、従来から、Ｗ−ＣＤＭＡ移動局では、相関器が受信信号を逆拡散した後、伝搬遅延時間の異なる複数のマルチパスに時間分離し、チャネル推定部がパスごとにチャネル推定し、同期検波部（位相変動補償部）が同期検波処理を行い、その後に各パスの受信信号をレーキ（Rake）合成するレーキ受信が採用されている。
従来、移動局の受信信号の品質確保のため、例えば、マルチパスの検出数を増加させることが考えられた。しかし、マルチパスの検出数を増やすには、相関器を増やす必要があり、回路が大きくなり、消費電力も増加してしまう。
また、チャネル推定部はパスごとにチャネル推定するが、移動局の受信信号の品質確保のために、チャネル推定に用いる標本を多くとると、フェージングによりパスが切り替わってもパスの切り替わりを検知できず、違うパスの標本を含めてチャネル推定してしまう場合があった。
【０００４】
参考例として、例えば、基地局が２つのアンテナを用いて送信する信号をダイバーシティ受信し、ＴＣＸＯ（Temperature Compensated X'tal Oscillator：温度補償型水晶発振器）からのクロック信号に従って、基地局の２つのアンテナから送信された信号をそれぞれ別個の位相補正回路で位相補正し、位相補正後の信号を合成する移動局であって、基地局の２つのアンテナから送信された信号の電界レベルの測定値と所定の閾値とを比較することにより両信号の有効性を判断し、いずれか一方または双方において有効性がないと判断した場合、ＴＣＸＯから位相補正回路へのクロック信号の供給を停止することにより、受信時における消費電力を低減させた移動局が記載されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１８５３８８号公報（図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、移動局の受信信号の品質を確保するためにマルチパスの検出数を増やすと、相関器を増やす必要が生じる。この場合、移動局の回路が大きくなり、消費電力も増加してしまう問題があった。また、移動局の受信信号の品質を確保するためにチャネル推定の標本を多くとると、違うパスの標本を含めてチャネル推定してしまい、正確なチャネル推定ができず、移動局の受信品質を低下させてしまう問題があった。
この発明の課題は、効率よく正確なチャネル推定を行い、高い受信品質を確保できる移動局、チャネル推定器および受信制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る移動局は、基地局から複数の伝搬経路を介して受信する受信信号を、パスごとに位相を揃えてレーキ合成する移動局であって、基地局から２つのアンテナを使用して送信される信号を受信し、第一および第二の受信信号として出力する受信部と、上記第一および第二の受信信号から第一および第二の受信信号のチャネル係数を算出し、上記第一および第二の受信信号のチャネル係数を平均化し、平均化後の第一および第二の受信信号のチャネル係数をチャネル推定値として出力するチャネル推定部と、上記チャネル推定値を用いて上記第一および第二の受信信号に同期検波処理を行う同期検波部と、各パスで上記同期検波処理が行われた第一および第二の受信信号をレーキ合成するレーキ合成部とを備え、上記チャネル推定部は、上記第一または第二の受信信号のパス切り替えを検知し、上記第一および第二の受信信号のパス切り替えの検知結果に応じて、上記第一および第二の受信信号のチャネル係数を平均化し、平均化後の第一および第二の受信信号のチャネル係数を上記チャネル推定値として出力することを特徴とするものである。
このような構成により、受信信号のパス切り替えの有無に応じて、チャネル係数を平均化できるので、マルチパスの検出数を増やすために相関器を増やす必要もなく、また、チャネル推定時にパスの切り替わりがあった場合にも対応して、効率よく正確なチャネル推定を行い、高い受信品質を確保できる。
【発明の効果】
【０００７】
この発明により、効率よく正確なチャネル推定を行い、高い受信品質を確保できる移動局、チャネル推定器および受信制御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】
【０００８】
発明の実施の形態１．
本発明の実施の形態１について、図に基づいて説明する。
図１は、送信ダイバーシティを利用したＷ−ＣＤＭＡシステムの一例を示す図である。
図１において、基地局１は、第一アンテナ１１（以下アンテナをＡＮＴと称する）および第二ＡＮＴ１２を有し、第一ＡＮＴ１１および第二ＡＮＴ１２は所定間隔を保って配置されている。基地局１の第一ＡＮＴ１１および第二ＡＮＴ１２は移動局２へ同一のデータを含む信号を送信する。
移動局２はＡＮＴ２１を有し、基地局１から送信される信号を、ＡＮＴ２１を介して受信する。
基地局１から送信される信号には、共通パイロットチャネルＰ−ＣＰＩＣＨ（Primary Common  Pilot Channel）、共通制御物理チャネルＰ−ＣＣＰＣＨ（Primary Common Control Physical Channel）、データ用個別物理チャネルＤＰＣＨ（Dedicated Physical Channel）が含まれる。
【０００９】
Ｐ−ＣＰＩＣＨは、予め定義されたビットやシンボル系列などを送信するためのチャネルであって、Ｐ−ＣＰＩＣＨデータはチャネル推定に用いられる。
Ｐ−ＣＣＰＣＨは、報知チャネルＢＣＨ（Broadcast Channel）を送信するためのチャネルであって、各セルに一つ存在する。なお、ＢＣＨデータには例えばシステム情報やセル情報が含まれている。
ＤＰＣＨは、データ用個別物理チャネルＤＰＤＣＨ（Dedicated Physical Data Channel）および制御用個別物理チャネルＤＰＣＣＨ（Dedicated Physical Common Channel）から構成されている。なお、第一ＡＮＴ１１および第二ＡＮＴ１２から送信されるＤＰＣＨは同一データである。
ＤＰＤＣＨは音声や画像などデータ自体により構成されており、基地局１の２つのＡＮＴ１１、１２から同一のデータが送信される。ＤＰＣＣＨはＴＰＣ（Transmit Power Control：送信電力制御）、ＴＦＣＩ（Transport Format Combination Indicator）、Ｐｉｌｏｔ等により構成され、それぞれのデータは時間多重されている。
【００１０】
次に、一般的な送信ダイバーシティを利用したＷ−ＣＤＭＡシステムにおける移動局の構成について説明する。
図２は、一般的な送信ダイバーシティを利用したＷ−ＣＤＭＡシステムにおける移動局の構成を示す図である。
図２において、移動局２は、基地局１から複数の伝搬経路を介して受信する受信信号を、パスごとに位相を揃えてレーキ合成する。相関器２３、チャネル推定部２４および同期検波部２５は、パスごとに設けられている。相関器２３、チャネル推定部２４および同期検波部２５の構成を、パスごとに、第一フィンガ（finger）Ｆ１、第二フィンガＦ２、・・・第ｎフィンガＦｎと呼ぶこととする。
受信部２２はアンテナ２１を介して、基地局１の第一ＡＮＴ１１および第二ＡＮＴ１２からそれぞれ送信される信号を第一および第二の受信信号として受信して、パスごとに相関器２３へ出力する。なお、第一および第二の受信信号にはそれぞれＰ−ＣＰＩＣＨ、Ｐ−ＣＣＰＣＨおよびＤＰＣＨの信号が含まれている。
【００１１】
相関器２３は受信部２１から入力された第一および第二の受信信号のＰ−ＣＰＩＣＨ、Ｐ−ＣＣＰＣＨおよびＤＰＣＨの各信号をそれぞれ逆拡散する。
そして、相関器２３は、第一および第二の受信信号のＰ−ＣＰＩＣＨ信号をそれぞれＰ−ＣＰＩＣＨ(ＡＮＴ１１)信号およびＰ−ＣＰＩＣＨ(ＡＮＴ１２)信号としてチャネル推定部２４へ出力する。
また、相関器２３は第一および第二の受信信号のＰ−ＣＣＰＣＨ信号、ＤＰＣＨ信号を同期検波部２５へ出力する。
なお、第一ＡＮＴ１１および第二ＡＮＴ１２のＰ−ＣＣＰＣＨおよびＤＰＣＨのデータは送信局１から送信される時点で、同一データであるから、Ｐ−ＣＰＩＣＨのようにＡＮＴ１１、１２別に区別は不要である。
チャネル推定部２４はチャネル係数算出部２４１およびチャネル係数平均部２４２から構成されており、第一および第二の受信信号から第一および第二の受信信号のチャネル係数を算出し、第一および第二の受信信号のチャネル係数を平均化し、平均化後の第一および第二の受信信号のチャネル係数をチャネル推定値として、同期検波部２５へ出力する。
【００１２】
チャネル係数算出部２４１は、第一および第二の受信信号から第一および第二の受信信号のチャネル係数をスロット毎に各々算出する。具体的には、チャネル係数算出部２４１は、Ｐ−ＣＰＩＣＨ(ＡＮＴ１１)信号およびＰ−ＣＰＩＣＨ(ＡＮＴ１２)信号から第一ＡＮＴ１１対応および第二ＡＮＴ１２対応の受信信号のチャネル係数を第一および第二の受信信号のチャネル係数としてそれぞれ算出し、チャネル係数平均部２４２へそれぞれ出力する。
チャネル係数平均部２４２は、第一ＡＮＴ１１対応の受信信号のチャネル係数を同相加算および平均化して、平均化後の第一ＡＮＴ１１対応の受信信号のチャネル係数（ＡＮＴ１１）をチャネル推定値として同期検波部２５へ出力する。また、チャネル係数平均部２４２は、第二ＡＮＴ１２対応の受信信号のチャネル係数を同相加算および平均化して、平均化後の第二ＡＮＴ１２対応の受信信号のチャネル係数（ＡＮＴ１２）をチャネル推定値として同期検波部２５へ出力する。
【００１３】
同期検波部２５は、平均化後の受信信号のチャネル係数（チャネル推定値）に基づいて第一および第二の受信信号に同期検波処理を行い、同期検波処理後の受信信号をレーキ合成部２６へ出力する。ここで、同期検波とは、送信された変調信号を復調するために、基準となる位相の信号（例えばパイロット信号）を利用する検波方式をいう。具体的には、同期検波部２５は、平均化後の第一ＡＮＴ１１対応の受信信号のチャネル係数と、平均化後の第二ＡＮＴ１２対応の受信信号のチャネル係数とを用いて演算することにより、Ｐ−ＣＣＰＣＨ信号やＤＰＣＨ信号を各々直交復調する。そして、同期検波部２５は、同期検波処理が行われたＰ−ＣＣＰＣＨ信号やＤＰＣＨ信号をレーキ合成部２６へ各々出力する。
レーキ合成部２６は、各フィンガＦ１、Ｆ２、・・・Ｆｎから入力される、同期検波処理が行われたＰ−ＣＣＰＣＨ信号およびＤＰＣＨ信号をレーキ合成し、復号部２７へ出力する。
復号部２７は、入力される合成後のＰ−ＣＣＰＣＨ信号およびＤＰＣＨ信号を各々復号する。そして、移動局２は復号後のＰ−ＣＣＰＣＨ信号から、例えばシステム情報やセル情報が含まれる報知情報を受信データとして得る。また、移動局２は、復号後のＤＰＣＨ信号のデータから、例えば音声情報、画像情報のデータを受信データとして得る。
【００１４】
次に、一般的な送信ダイバーシティを利用したＷ−ＣＤＭＡシステムにおける移動局の受信動作を図に基づいて説明する。
図３は、一般的な送信ダイバーシティを利用したＷ−ＣＤＭＡシステムにおける移動局のチャネル推定および同期検波の動作を説明するフローである。
図２において、まず、受信部２２がアンテナ２１を介して、基地局１のＡＮＴ１１およびＡＮＴ１２からそれぞれ送信される信号を第一および第二の受信信号として受信して、パスごとに相関器２３へ出力する。
【００１５】
次に、相関器２３は受信部２１から入力された第一および第二の受信信号のＰ−ＣＰＩＣＨ、Ｐ−ＣＣＰＣＨおよびＤＰＣＨの信号をそれぞれ逆拡散する。
次に、相関器２３はＰ−ＣＰＩＣＨ(ＡＮＴ１１)信号、Ｐ−ＣＰＩＣＨ(ＡＮＴ１２)信号をチャネル係数算出部２４１へ出力し、Ｐ−ＣＣＰＣＨ信号およびＤＰＣＨ信号を同期検波部２５へ出力する。
【００１６】
次に、図２および図３において、チャネル係数算出部２４１は、Ｐ−ＣＰＩＣＨ(ＡＮＴ１１)信号およびＰ−ＣＰＩＣＨ(ＡＮＴ１２)信号から第一および第二の受信信号のチャネル係数を各々算出する（ステップ（以下、ＳＴと称する）３０１）。
ここで、Ｐ−ＣＰＩＣＨ信号は、図４に示されるような送信パターンで構成されている。
図４はＰ−ＣＰＩＣＨの送信パターンを示す図である。
図４では、例として、ＳＴＴＤ（Space Time Transmit Diversity：時空間ブロック送信アンテナダイバーシチ）送信パターンを示している。ＳＴＴＤとは、基地局１の一方のアンテナ（例えば第二ＡＮＴ１２）のシンボルパターンを操作することで、送信ダイバーシティで使用される基地局の２つのアンテナからの信号を最大比合成することが可能となるダイバーシティ技術である。
【００１７】
図４において、Ｐ−ＣＰＩＣＨの送信パターンは、事前に定められたシンボル系列で構成されており、シンボル系列は第一ＡＮＴ１１と第二ＡＮＴ１２とでは異なる。なお、図内のＡはＩＱデータの（１、１）を示す。また、−Ａ＝（―１、―１）とする。また、Ｐ−ＣＰＩＣＨの送信パターンは１０ｍｓ／フレーム、１５スロット／フレーム、１０シンボル／スロットで構成されている。
【００１８】
例えば、第一ＡＮＴ１１および第二ＡＮＴ１２のＰ−ＣＰＩＣＨ信号のデータをＳＣ（４ｍ）、ＳＣ（４ｍ＋１）、ＳＣ（４ｍ＋２）、ＳＣ（４ｍ＋３）（ｍ＝０、１、２、３・・・）で表したとすると、チャネル係数算出部２４１は、以下に示す式に従って、第一ＡＮＴ１１および第二ＡＮＴ１２に対応した受信信号のチャネル係数α１（ｔｍｐ）、α２（ｔｍｐ）をそれぞれ算出する。なお、ｔｍｐは算出処理回数を意味している。また、Ａ＊はＡ＝（１、１）の共有複素数である（１、−１）を示している。
【００１９】
ｅｖｅｎ  ｐａｉｒｓについては、次の式に従って、チャネル係数α１（ｔｍｐ）、α２（ｔｍｐ）をそれぞれ算出する。
【数１】
2006100920.tif 000003
【数２】
2006100920.tif 000004
ｏｄｄ  ｐａｉｒｓについては、次の式に従って、チャネル係数α１（ｔｍｐ）、α２（ｔｍｐ）をそれぞれ算出する。
【数３】
2006100920.tif 000005
【数４】
2006100920.tif 000006
【００２０】
次に、チャネル係数平均部２４２は、第一ＡＮＴ１１対応の受信信号のチャネル係数を同相（位相同型）加算および平均化する（ＳＴ３０２）。また、チャネル係数平均部２４２は、第二ＡＮＴ１２対応の受信信号のチャネル係数を同相加算および平均化する（ＳＴ３０２）。また、チャネル係数平均部２４２は、平均化後の第一ＡＮＴ１１および第二ＡＮＴ１２対応の受信信号のチャネル係数を同期検波部２５へ出力する。平均化後の第一ＡＮＴ１１および第二ＡＮＴ１２対応の受信信号のチャネル係数は、移動局１内に備えられた、図示しないバッファにより保持され、スロット毎に更新されるものとする。
なお、チャネル係数の同相加算は４シンボルから１２シンボルまで可能である。
【００２１】
まず、例として４シンボル同相加算時における平均化の算出式を以下に示す。α１（ｎ）、α２（ｎ）  （ｎ＝０、１、２、３・・・）は同相加算後の第一ＡＮＴ１１および第二ＡＮＴ１２対応の受信信号のチャネル係数である。α１（ｎ）、α１（ｎ＋１）、α２（ｎ）、α２（ｎ＋１）等は同相加算に用いるチャネル係数のサンプルである。
【数５】
2006100920.tif 000007
【数６】
2006100920.tif 000008
次に、例として６シンボル同相加算時における平均化の算出式を以下に示す。
【数７】
2006100920.tif 000009
【数８】
2006100920.tif 000010
次に、例として１２シンボル同相加算時における平均化の算出式を以下に示す。
【数９】
2006100920.tif 000011
【数１０】
2006100920.tif 000012
【００２２】
上式で求められた結果を用いて、以下の式に従って重み付け演算をして平均化する。平均化後は図示しないバッファに平均化後の受信信号のチャネル係数を記憶させる。α１Ｓ,ｋ、α２Ｓ,ｋ（ｋ＝０、１、２・・・）は対象スロットまでの重み付けされた第一ＡＮＴ１１および第二ＡＮＴ１２対応の平均化後の受信信号のチャネル係数である。α１Ｓ，ｋ−１、α２Ｓ，ｋ−１は対象スロットの一つ前のスロットまでの重み付けされた平均化後の受信信号のチャネル係数である。なお、α１Ｓ，ｋ−１、α２Ｓ，ｋ−１については図示しないバッファに一時記憶されているものを抽出し利用する。α１（ｎ）、α２（ｎ）は平均化に追加する対象スロットのチャネル係数である。λｄは重み付け係数である。重み付け係数λｄは０≦λｄ≦１の範囲にあるものとする。なお、重み付け係数を用いるのは、演算対象の各チャネル係数について、ＩＱ軸により示したときの向きを同じ向きとなるように調整するためである。これにより、受信利得を損なうことなく、チャネル係数を平均化することができる。
【数１１】
2006100920.tif 000013
【数１２】
2006100920.tif 000014
【００２３】
次に、チャネル係数平均部２４２は、平均化後の第一ＡＮＴ１１および第二ＡＮＴ１２対応の受信信号のチャネル係数を用いて、同期検波処理を行う（ＳＴ３０３）。
同期検波前のＰ−ＣＣＰＣＨデータをＳＰ，２ｋ、ＳＰ，２ｋ＋１とし、同期検波後のＰ−ＣＣＰＣＨデータをＴＰ，２ｋ、ＴＰ，２ｋ＋１とすると、以下の式に従って、同期検波部２５が同期検波処理を行う。なお、ＴＰ，２ｋは０番目および偶数番目、ＴＰ，２ｋ＋１は奇数番目のシンボル数を意味する。
以下の式はＰ−ＣＣＰＣＨデータに限らず、ＤＰＣＨデータにも適用可能である。
【数１３】
2006100920.tif 000015
【数１４】
2006100920.tif 000016
なお、α１Ｓ,ｋ＊はα１Ｓ,ｋの共役複素数を意味し、ＳＰ，２ｋ＊はＳＰ，２ｋの共役複素数を意味し、ＳＰ，２ｋ＋１＊はＳＰ，２ｋ＋１の共役複素数を意味するものとする。
ＴＰ，２ｋ、ＴＰ，２ｋ＋１はＳＴＴＤ送信のフォーマットに合わせた形で算出している。
【００２４】
図５に、４シンボル同相加算を用いたチャネル推定処理のデータ配列例を示す。
図５（ａ）はＰ―ＣＰＩＣＨの送信パターンを示す。Ｐ−ＣＰＩＣＨ信号のデータはスロット毎にＳＣ０、ＳＣ１、ＳＣ２、・・・ＳＣ９であるとする。なお、Ｐ―ＣＰＩＣＨの送信パターンは１０ｍｓ／フレーム、１５スロット／フレーム、１０シンボル／スロットで構成されている。
図５（ｂ）はチャネル係数を示す。Ｐ−ＣＣＰＣＨ信号のデータＳＣ０、ＳＣ１、ＳＣ２、・・・ＳＣ９を用いて、チャネル係数α１Ｓ,ｋ、α2Ｓ,ｋ（ｋ＝０、１、２・・・）が算出される。
図５（ｃ）はＰ―ＣＣＰＣＨの送信パターンを示す。Ｐ―ＣＣＰＣＨデータはＳＰ０、ＳＰ１、ＳＰ２、・・・・ＳＰ８であるとする。なお、Ｐ−ＣＣＰＣＨの送信パターンは１０ｍｓ／フレーム、１５スロット／フレーム、１０シンボル／スロットで構成されており、各スロットの先頭シンボルにはＰ―ＣＣＰＣＨデータはない。
【００２５】
次に、同期検波部２５は同期検波処理後のＰ―ＣＣＰＣＨ信号およびＤＰＣＨ信号の各々をレーキ合成部２６に出力する。
次に、レーキ合成部２６は各フィンガＦ１、Ｆ２、Ｆ３、・・・Ｆｎで同期検波処理されたＰ―ＣＣＰＣＨ信号およびＤＰＣＨ信号の各々をレーキ合成して、レーキ合成後のＰ―ＣＣＰＣＨ信号およびＤＰＣＨ信号を復号器２７へ出力する。
次に、復号器２７はレーキ合成後のＰ―ＣＣＰＣＨ信号およびＤＰＣＨ信号を各々復号する。そして、移動局２は復号後のＰ−ＣＣＰＣＨ信号から、例えばシステム情報やセル情報が含まれる報知情報を受信データとして得る。また、移動局２は、復号後のＤＰＣＨ信号のデータから、例えば音声情報、画像情報のデータを受信データとして得る。
【００２６】
次に、本発明の実施の形態１に係る移動局の構成について説明する。
図６は、本発明の実施の形態１に係る移動局の構成を示す図である。
図２で示した一般的な送信ダイバーシティを利用したＷ−ＣＤＭＡシステムにおける移動局とは、チャネル推定部２４にチャネル係数初期化判定部２４３を更に備えた点で相違する。
チャンネル係数初期化判定部２４３は、基準ＡＮＴ設定部２４３ａ、位相差算出部２４３ｂ、切り替え判定部２４３ｃ、初期化信号生成部２４３ｄとから構成される。
基準ＡＮＴ設定部２４３ａは、チャネル係数平均部２４２による同相加算後の第一および第二のＩＱデータから、以下の式により、第一受信信号の電力値Ｐ（ＡＮＴ１１）および第二の受信信号の電力値Ｐ（ＡＮＴ１２）を算出し、電力値が大きい方のＡＮＴを基準ＡＮＴとして設定する。なお、第一の受信信号のＩＱデータをＩ（ＡＮＴ１１）、Ｑ（ＡＮＴ１１）、第二の受信信号のＩＱデータをＩ（ＡＮＴ１２）、Ｑ（ＡＮＴ１２）とする。
【数１５】
2006100920.tif 000017
【数１６】
2006100920.tif 000018
【００２７】
位相差算出部２４３ｂは、以下の式により第一および第二の受信信号のチャネル係数α１Ｓ，ｋ、α２Ｓ，ｋ（ｋ＝０、１、２、３、・・・）から位相差Ｆ（ｎ）（ｎ＝０、１、２、３、・・・）をスロット毎に算出する。そして、算出後の位相差Ｆ（ｎ）を切り替え判定部２４３ｃへ出力する。なお、α１Ｓ，ｋ＊はα１Ｓ，ｋの共役複素数を意味する。
【数１７】
2006100920.tif 000019
【数１８】
2006100920.tif 000020
切り替え判定部２４３ｃは、位相差算出部２４３ａの算出結果である位相差のスロット毎の変動幅｜Ｆ（ｎ＋１）―Ｆ（ｎ）｜と予め設定された閾値ｌｉｍｉｔθとを比較し、位相差の変動幅が閾値よりも大きいときには、パス切り替えがあったと検知し、初期化信号生成部２４３ｄへ非基準ＡＮＴのチャネル係数α１Ｓ，ｋまたはα２Ｓ，ｋを初期化する初期化信号ＣＬＲ（ＡＮＴ１１）またはＣＬＲ（ＡＮＴ１２）を生成させる信号を出力する。
【００２８】
初期化信号生成部２４３ｄは、切り替え判定部２４３ｃの指示に従って、非基準ＡＮＴのチャネル係数を初期化する初期化信号ＣＬＲ（ＡＮＴ１１）またはＣＬＲ（ＡＮＴ１２）を生成し、チャネル係数平均部２４２へ出力する。
チャネル係数平均部２４２は、初期化信号生成部２４３ｄから入力される初期化信号ＣＬＲ（ＡＮＴ１１）またはＣＬＲ（ＡＮＴ１２）に従って、該当する非基準ＡＮＴ対応の受信信号のチャネル係数を初期化した後、第一ＡＮＴ１１および第二ＡＮＴ１２対応の受信信号のチャネル係数を平均化する。
【００２９】
次に、本発明の実施の形態１に係る移動局の受信動作について図に基づいて説明する。
図７は、本発明の実施の形態１に係る移動局のチャネル推定および同期検波の動作を説明するフローである。
図７において、図３との相違点はＳＴ３０１およびＳＴ３０２の間に、ＳＴ７０１およびＳＴ７０２のステップを追加した点である。なお、ＳＴ７０１およびＳＴ７０２に対応するパス切り替え判定および平均化後の切り替え対象ＡＮＴの受信信号のチャネル係数の初期化信号生成の動作フローの詳細は、後述の図８で示す。
一般的な送信ダイバーシティを利用したＷ−ＣＤＭＡシステムにおける移動局の受信動作と同様に、アンテナ２１、受信部２２、相関器２３を介して、チャネル係数算出部２４１にＰ−ＣＰＩＣＨ（ＡＮＴ１１）信号およびＰ−ＣＰＩＣＨ（ＡＮＴ１２）信号が入力される。
【００３０】
図６および図７において、チャネル係数算出部２４１はＰ−ＣＰＩＣＨ（ＡＮＴ１１）信号およびＰ−ＣＰＩＣＨ（ＡＮＴ１２）信号から第一および第二の受信信号のチャネル係数を算出する（ＳＴ３０１）。
次に、チャネル係数初期化判定部２４３は、第一および第二の受信信号のパス切り替えを検知する（ＳＴ７０２）。パス切り替えがあった場合には（ＳＴ７０１）、平均化後の切り替え対象ＡＮＴの受信信号のチャネル係数を初期化する信号ＣＬＲ（ＡＮＴ１１）またはＣＬＲ（ＡＮＴ１２）を生成する。そして、チャネル係数初期化判定部２４３は平均化後の切り替え対象ＡＮＴの受信信号のチャネル係数を初期化する信号ＣＬＲ（ＡＮＴ１１）またはＣＬＲ（ＡＮＴ１２）をチャネル係数平均部２４２へ出力する。
【００３１】
次に、チャネル係数平均部２４２は、平均化後の切り替え対象ＡＮＴの受信信号のチャネル係数を初期化した後、第一ＡＮＴ１１および第二ＡＮＴ１２対応の受信信号のチャネル係数を同相加算および平均化する（ＳＴ３０２）。
一方、パス切り替えがなかった場合には（ＳＴ７０１）、平均化後の第一ＡＮＴ１１および第二ＡＮＴ１２対応の受信信号のチャネル係数を初期化することなく、第一ＡＮＴ１１および第二ＡＮＴ１２対応の受信信号のチャネル係数を同相加算および平均化する（ＳＴ３０２）。
次に、チャネル係数平均部２４２は、平均化後の第一ＡＮＴ１１および第二ＡＮＴ１２対応の受信信号のチャネル係数を用いて、同期検波処理を行う（ＳＴ３０３）。
そして、同期検波部２５は同期検波処理後のＰ−ＣＣＰＣＨ信号およびＤＰＣＨ信号をレーキ合成部２６に各々出力する。レーキ合成部２６は同期検波処理が行われたＰ−ＣＣＰＣＨ信号およびＤＰＣＨ信号を各々レーキ合成する。復号器２７による同期検波処理後のＰ−ＣＣＰＣＨ信号およびＤＰＣＨ信号を復号する。そして、移動局２は受信データを得る。
【００３２】
次に、図７のＳＴ７０１およびＳＴ７０２に対応するパス切り替え判定および平均化後の切り替え対象ＡＮＴの受信信号のチャネル係数の初期化信号生成の動作フローの詳細について、図に基づいて説明する。
図８は、本発明の実施の形態１に係る移動局のパス切り替え判定および平均化後の切り替え対象ＡＮＴの受信信号のチャネル係数の初期化信号生成の動作フローを示す図である。
図６および図８において、基準ＡＮＴ設定部２４３ａは、チャネル係数平均部２４２による同相加算後の第一および第二のＩＱデータから、第一受信信号の電力値Ｐ（ＡＮＴ１１）および第二の受信信号の電力値Ｐ（ＡＮＴ１２）を算出し、両電力値Ｐ（ＡＮＴ１１）およびＰ（ＡＮＴ１２）を比較し（ＳＴ８０１）、電力値が大きい方のＡＮＴを基準ＡＮＴとして設定する（ＳＴ８０２、ＳＴ８０３）。
【００３３】
次に、位相差算出部２４３ｂは第一および第二のチャネル係数α１Ｓ，ｋ、α２Ｓ，ｋから位相差Ｆ（ｎ）を算出し、位相差Ｆ（ｎ）を切り替え判定部２４３ｃへ出力する。
次に、切り替え判定部２４３ｃは、位相差算出部２４３ａの算出結果である位相差の変動幅｜Ｆ（ｎ＋１）―Ｆ（ｎ）｜と予め設定された閾値とを比較する（ＳＴ８０４）。
切り替え判定部２４３ｃは、位相差の変動幅が閾値よりも大きいとき（ＳＴ８０４）、パス切り替えがあったと検知し（ＳＴ８０５）、初期化信号生成部２４３ｄへ平均化後の切り替え対象ＡＮＴ（非基準ＡＮＴ）の受信信号のチャネル係数を初期化する初期化信号ＣＬＲ（ＡＮＴ１１）またはＣＬＲ（ＡＮＴ１２）を生成させる信号を出力する。そして、初期化信号生成部２４３ｄは、切り替え判定部２４３ｃの指示に従って、非基準ＡＮＴのチャネル係数を初期化する初期化信号ＣＬＲ（ＡＮＴ１１）またはＣＬＲ（ＡＮＴ１２）を生成する（ＳＴ８０６）。
一方、切り替え判定部２４３ｃは、位相差の変動幅が閾値よりも小さいとき（ＳＴ８０４）、パス切り替えがなかったと検知し（ＳＴ８０７）、初期化信号生成部２４３ｄへは信号を出力しない。
そして、図７のＳＴ３０２を実行し、ＳＴ３０２以降の処理は図７で説明した通り行われる。
【００３４】
このような構成により、受信信号のパス切り替えの有無に応じて、チャネル推定をすることができるので、マルチパスの検出数を増やすために相関器を増やす必要もなく、また、チャネル推定時にパスの切り替わりがあった場合にも対応して、効率よく正確なチャネル推定を行い、高い受信品質を確保できる。
例えば、移動局１が１５０ｋｍ／ｈの速度で移動する場合を想定する。Ｗ−ＣＤＭＡシステムで使用する周波数は２ＧＨｚであるから波長は約０．１５ｍである。受信電界の落ち込みは一般に約１波長に相当するピッチで存在するので、１５０ｋｍ／ｈの速度で移動する移動局が落ち込みを通過した場合、フェージングピッチ（電界落ち込み頻度）は２７７．８Ｈｚとなり、約３．６×１０−３ｓｅｃ毎に１回のフェージングが生じる。
【００３５】
ここで、１シンボルは６７．７×１０−６ｓであるから、約５３シンボル毎に１回のフェージングが生じる。移動局が受信電界の落ち込みに遭遇する確率を例えば２倍としてマージンをとると、約２６シンボル毎に１回のフェージングが生じる。更に、２シンボルのマージンをとると、結果として、２４シンボル毎に１回のフェージングが生じる仮定ができる。従って、この仮定に従うと、同相加算を２４シンボルまで行うことができる。
同じ条件で一般的な送信ダイバーシティを利用したＷ−ＣＤＭＡシステムにおける移動局が移動している場合を想定すると、常に基地局の２つのＡＮＴから送信される受信信号を用いてチャネル推定しているため、２４シンボルの半分の１２シンボルまでしか同相加算を行えない。
【００３６】
この点、本発明の実施の形態１に係る移動局の構成によれば、チャネル係数初期化判定部２４３の処理により、非基準ＡＮＴ対応の受信信号のチャネル係数が初期化されている場合、受信品質を維持した状態で実質ＡＮＴ１本からの受信信号からチャネル推定を行っているため、上記のように２４シンボルまで同相加算が可能となる。
なお、移動局２が１５０ｋｍ／ｈ以下で移動している場合や停止している場合は、更にシンボル数を多くして同相加算が可能となる。
また、切り替え判定部２４３ｃは、位相差の変動幅が閾値よりも大きいとき（ＳＴ８０４）、パスの切り替えがあったと検知したとき（ＳＴ８０５）、切り替え判定部２４３ｃは平均化後の切り替え対象ＡＮＴ（非基準ＡＮＴ）対応の受信信号のチャネル係数を初期化する初期化信号を生成させる信号を出力するとしたが、平均化後の切り替え対象ＡＮＴ（非基準ＡＮＴ）対応の受信信号のチャネル係数を０としてもよい。そして、この場合は、初期化信号生成部２４３ｄは、切り替え判定部２４３ｃの指示に従って、非基準ＡＮＴ対応の受信信号のチャネル係数を０にする信号を生成する。
このような構成によっても、受信信号のパス切り替えの有無に応じて、チャネル推定をすることができるので、マルチパスの検出数を増やすために相関器を増やす必要もなく、また、チャネル推定時にパスの切り替わりがあった場合にも対応して、効率よく正確なチャネル推定を行い、高い受信品質を確保できる。
【００３７】
また、位相差算出部２４３ｂは、位相差Ｆ（ｎ）（ｎ＝０、１、２、３、・・・）を算出するのに、第一および第二の平均化後のチャネル係数α１Ｓ，ｋ、α２Ｓ，ｋに代えて、各スロットのチャネル係数α１（ｎ）、α2（ｎ）を用いて、算出してもよい。
このようにしたことで、図８で示された基準ＡＮＴの設定のステップであるＳＴ８０１〜ＳＴ８０３を行わずに、第一および第二の受信信号のパスの切り替えを検知することができる。従って、この場合、基準ＡＮＴ設定部２４３ａを設ける必要がなくなり、移動局２の部品を削減できる。
【００３８】
発明の実施の形態２．
本発明の実施の形態２について、図に基づいて説明する。
図９は、本発明の実施の形態２に係る移動局のパス切り替え判定および平均化後の切り替え対象ＡＮＴの受信信号のチャネル係数の初期化信号生成の動作フローを示す図である。
図９において、図８との相違点はＳＴ８０５と処理終了（ＥＮＤ）の間に、ＳＴ９０１およびＳＴ９０２のステップを追加した点である。
すなわち、図８ではパス切り替えがあったと検知したとき（ＳＴ８０５）、初期化信号生成部２４３ｄへ平均化後の切り替え対象ＡＮＴ（非基準ＡＮＴ）の受信信号のチャネル係数を初期化する初期化信号ＣＬＲ（ＡＮＴ１１）またはＣＬＲ（ＡＮＴ１２）を生成させる信号を出力していたが、図９では、非基準ＡＮＴの電力値が予め設定された閾値よりも小さいか否かに応じて、平均化後の切り替え対象ＡＮＴ（非基準ＡＮＴ）の受信信号のチャネル係数の処理を分けている。
【００３９】
具体的には、パス切り替えがあったと検知したとき（ＳＴ８０５）、切り替え対象ＡＮＴ（非基準ＡＮＴ）の電力値と予め設定された閾値とを比較する（ＳＴ９０１）。比較の結果、切り替え対象ＡＮＴ（非基準ＡＮＴ）の電力値が、閾値よりも小さいときには、切り替え対象ＡＮＴ（非基準ＡＮＴ）のチャネル係数を０に固定する（ＳＴ９０２）。一方、比較の結果、切り替え対象ＡＮＴ（非基準ＡＮＴ）の電力値が、閾値よりも大きいときには、図８と同様に切り替え対象ＡＮＴ（非基準ＡＮＴ）のチャネル係数を初期化する（ＳＴ８０６）。
これにより、移動局２は電力値Ｐが小さい受信信号を除去して、チャネル推定を行えるので、より効率よく正確なチャネル推定を行い、高い受信品質を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】送信ダイバーシティを利用したＷ−ＣＤＭＡシステムの一例を示す図である。
【図２】一般的な送信ダイバーシティを利用したＷ−ＣＤＭＡシステムにおける移動局の構成を示す図である。
【図３】一般的な送信ダイバーシティを利用したＷ−ＣＤＭＡシステムにおける移動局のチャネル推定および同期検波の動作を説明するフローである。
【図４】Ｐ−ＣＰＩＣＨの送信パターンを示す図である。
【図５】４シンボル同相加算を用いたチャネル推定処理のデータ配列例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る移動局の構成を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る移動局のチャネル推定および同期検波の動作を説明するフローである。
【図８】本発明の実施の形態１に係る移動局のパス切り替え判定および平均化後の切り替え対象ＡＮＴの受信信号のチャネル係数の初期化信号生成の動作フローを示す図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る移動局のパス切り替え判定および平均化後の切り替え対象ＡＮＴの受信信号のチャネル係数の初期化信号生成の動作フローを示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  基地局、  ２  移動局、  １１  第一アンテナ、  １２  第二アンテナ、  ２１アンテナ、  ２２  受信部、  ２３  相関器、  ２４  チャネル推定部、  ２５  同期検波部、  ２６  レーキ合成部、  ２７  復号器、  ２４１  チャネル係数算出部、  ２４２  チャネル係数平均部、  ２４３  チャネル係数初期化判定部、  ２４３ａ  基準ＡＮＴ設定部、  ２４３ｂ  位相差算出部、  ２４３ｃ  切り替え判定部、  ２４３ｄ  初期化信号生成部。
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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